2022年12月31日 11:02:07 来源:上海双旭电子有限公司 >> 进入该公司展台 阅读量:11
用这些复梁型高精度传感器来支承一个大的称重平台,被称重物又也许放置在任何称台的恣意方位上,必然会发作四角示值差错,对图4(a),(b)两种构造方式的传感器,可经过锉磨的方式进行角差批改。对图4(c),(d),它有上下两根有些削弱的柔性辅佐梁,使传感器对侧向力、横向力和改动力矩具有很强的反抗能力,能够经过锉磨辅佐梁的柔性部位来调整传感器的活络系数和四角差错。图5为一种商用电子计价秤的电路框图。传感器选用的是图4(b)所示的梅花型四连孔构造,该秤具有置零、主动铲除单价、零位主动盯梢、主动去皮、次数累计和金额累计、打印输出等效果,7段绿色荧光数码管显现,运用十分便利。
图5 电子计价秤的电路框图
图6是选用CHBL3类型S型双连孔弹性体称重传感器制造的便携式家用电子手提秤的原理图,由称重传感器、放大电路、A/D变换和液晶显现四有些构成。图中,E为9V的叠层电池,R1-R4是称重传感器的4个电阻应变片,R5、R6和W1构成零点调整电路。当载荷为零时,调理RW1使液晶显现屏显现为零。A1,A2为双运放集成电路LM358中的两个单元电路,构成了一个对称的同相放大器,A/D变换器选用ICL7106双积分型A/D变换器,液晶显现选用3 1/2液晶显现片。该电子秤精度高,简略有用,携带便利。
称重传感器是一种高精度的传感器,有必要按规则的标准运用。若不按规则的标准运用,不仅不能表现称重的效果,并且容易损坏,尤其是肯定不准超越负荷安全值运用
图6 手提秤的电路框图
对于因温度改动对称重传感器桥接零点和输出,活络度的影响,即便选用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而致使差错,所以对请求精度较高的传感器,有必要进行温度抵偿,处理的办法是在被张贴的基片上选用恰当温度系数的主动抵偿片,并从外部对它加以恰当的抵偿。非线性差错是传感器特性中*首要的一点。发作非线性差错的缘由很多,通常来说首要是由构造设计决定,经过线性抵偿,也可得到改进。滞后和蠕变是对于应变片及粘合剂的差错。因为粘合剂为高分子材料,其特性随温度改动较大,所以称重传感器有必要在规则的温度规模内运用。在露国内运用传感器,还应考虑阳光直射发作的温度影响和风压的影响。
以上材料为国内如今称重传感器的基本情况。而如今较为*的称重传感器(高频响,高精度,高量程)其作业原理及电气则有很大不一样,比方,应用在水下的称重传感器就有大相径庭。
称重传感器的品种
称重传感器按变换办法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变方式、振荡式、陀螺典礼、电阴应变式等8类,以电阻应变式运用*广。
光电式传感器
包含光栅式和码盘式两种。
光栅式传感器运用光栅构成的莫尔条纹把角位移变换成光电信号。光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物经过传力杠杆体系使表盘轴旋转,股动移动光栅滚动,使莫尔条纹也随之移动。运用光电管、变换电路和显现外表,即可计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅滚动角的巨细,从而断定和读出被测物质量。
码盘式传感器的码盘(符号板)是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码办法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物经过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘也随之转过一定视点。光电池将透过码盘承受光信号并变换成电信号,然后由电路进行数字处理,*终在显现器上显现出代表被测质量的数字。光电式传感器曾首要用在机电联系秤上。
液压式称重传感器 在受被测物重力P效果时,液压油的压力增大,增大的程度和P成正比。测出压力的增大值,即可断定被测物的质量。液压式传感器构造简略而结实,丈量规模大,但**度通常不超越1/100。
电磁力式传感器
它运用承重台上的负荷和电磁力相平衡的原理作业。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上歪斜;光电件检测出歪斜度信号,经放大后流入线圈,发作电磁力,使杠杆康复至平衡状况。对发作电磁平衡力的电流进行数字变换,即可断定被测物质量。电磁力式传感器**度高,可达1/2000~1 /60000,但称量规模仅在几十毫克至10千克之间。
电容式传感器
它运用电容器振荡电路的振荡频率f和极板间隔d 的正比例联系作业。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的间隔发作改动,电路的振荡频率也随之改动。测出频率的改动即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,**度为1/200~1/500。
磁极变方式称重传感器 铁磁元件在被测物重力效果下发作机械变形时,内部发作应力并致使导磁率改动,使绕在铁磁元件(磁极)两边的次级线圈的感应电压也随之改动。丈量出电压的改动量即可求出加到磁极上的力,进而断定被测物的质量。磁极变方式传感器的**度不高,通常为1/100,适用于大吨位称量作业,称量规模为几十至几万千克。
振荡式传感器
弹性元件受力后,其固有振荡频率和效果力的平方根成正比。测出固有频率的改动,即可求出被测物效果在弹性元件上的力,进而求出其质量。振荡式传感器有振弦式和音叉式两种。
振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时,V形弦丝的交点被拉向下,且左弦的拉力增大,右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发作不一样的改动。求出两根弦的频率之差,即可求出被测物的质量。振弦式传感器的**度较高,可达 1/1000~1/10000,称量规模为100克至几百千克,但构造复杂,加工难度大,造价高。
音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件,它以音叉的固有频率振荡,并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时,音叉拉伸方向受力而固有频率添加,添加的程度和施加力的平方根成正比。测出固有频率的改动,即可求出重物施加于音叉上的力,进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小,计量**度高达1/10000~1/200000,称量规模为500g~10kg。
陀螺典礼传感器
转子装在内结构中,以角速度ω绕X轴安稳旋转。内结构经轴承和外结构联接,并可绕水平轴 Y 歪斜滚动。外结构经万向联轴节和机座联接,并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X轴)在未受外力效果时坚持水平状况。转子轴的一端在遭到外力(P/2)效果时,发作歪斜而绕垂直轴Z 滚动(进动)。进动角速度ω和外力P/2成正比,经过检测频率的办法测出ω,即可求出外力巨细,进而求出发作此外力的被测物的质量。
陀螺典礼传感器呼应时刻快(5秒),无滞后现象,温度特性好(3ppm), 振荡影响小, 频率丈量**精度高,故可得到高的分辨率(1/100000)和高的计量**度(1/30000~1/60000)。
电阻应变式称重传感器 运用电阻应变片变形时其电阻也随之改动的原理作业(图11)。首要由弹性元件、电阻应变片、丈量电路和传输电缆4有些构成。电阻应变片贴在弹性元件上,弹性元件受力变形时,其上的应变片随之变形,并致使电阻改动。丈量电路测出应变片电阻的改动并变换为和外力巨细成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字方式显现出被测物的质量。
电阻应变式传感器的称量规模为300g至数千kg,计量**度达1/1000~1/10000,构造较简略,可靠性较好。大有些电子衡器均运用此传感器。
称重传感器常用技术参数
一、用分项目标表明法 在介绍称重传感器技术参数时,传统的办法是选用分项目标,其长处是物理含义明确,沿袭多年,了解的人较多。咱们如今列出其首要项目如下:*额外容量 生产厂家给出的称量规模的上限值。
*额外输出(活络度)
加额外载荷时和无载荷时,传感器输出信号的差值。因为称重传感器的输出信号和所加的鼓励电压有关,所以额外输出的单位以mV/V来表明。并称之为活络度。
*活络度允差
传感器的实践安稳输出和对应的标称额外输出之差对该标称额外输出的百分比。例如,某称重传感器的实践额外输出为2.002mV/V,和之相适应的标准额外输出则为2mV/V,则其活络度允差为:((2.002