称重传感器特点及参数
仪器信息网 · 2012-03-29 08:39 · 13432 次点击
称重传感器特点
1.什么是称重传感器
称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
2.称重传感器的外形构造与测重形式
称重传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。
A比较常见的称重传感器的外形构造
柱式,S型,轮辐式,环式,碟式,箱形等。
B测重形式
正应力测量(柱型、单点式等),剪应力测量(双剪切梁式、部分S型、轮辐式等);
又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S型等)
C弹性元件内部应变梁的结构形式
平行梁、剪切梁等。
D不同结构形式的传感器的应用对象
柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤试验机力值监控与测量等
S型——用于料斗秤、料罐秤、包装机材料试验机等
双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等
单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤工业现场重量控制及测量
3.称重传感器的电路组成
称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。
设电桥的输入激励电压为Ei则电桥的输出电压△E0为
△E0=Ei×令电桥的初始条件为R1=R2=R3=R4则△E0=0。
设电阻值R1的应变计受应变作用后的电阻变化为R+△R则电桥的输出电压△E0为△E0=Ei≌(△R/4R)Ei(R>>△R)
由于△R=R×K0×ε所以△E0=(Ei×K0×ε)/4
例如:设K0=2ε=1000×0.000001,Ei=1V
则:△E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV
式中:K0=系数(一般为2)
ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)Ei=输入的激励电压
为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变计都受力作用的形式(4个工作片)。此时△E0=0.5mV×4=2mV
4.传感器的输出灵敏度的表示方法
传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。
5.为什么传感器内部要加补偿电路
称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外,其中还增加了各种补偿电阻。
零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化。因此,除应变计本身的温度自补偿外又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等)以加强补偿作用。
灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。
6.称重传感器的参数指标(中英文对照)
Model:STC-100Kg(型号规格)
Cap:100Kg(量程范围)
Date:2007-05-28(生产日期)
S/N:123456(出厂编号)
FSO:2.9981mV/V(灵敏度)
RecommendedExcitation:10VAC/DC(推荐激励电压)
MaximumExcitation:15VAC/DC(最大激励电压)
OutputatRatedLoad:2.9981mV/V(额定负荷输出)
NonLinearity: