稱重傳感器基本知識
稱重傳感器基本知識
1、含義:它是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。
2、測量原理:它采用金屬電阻應(yīng)變片組成測量橋路,利用金屬電阻絲在張力作用下伸長變細(xì),電阻增加的原理,即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的(應(yīng)變,就是尺寸的變化)。
3、構(gòu)造原理:金屬電阻具有阻礙電流流動的性質(zhì),即具有電阻(Ω),其阻值依金屬的種類而異。同一種金屬絲,一般來講,越是細(xì)長,其電阻值就越大。當(dāng)金屬電阻絲受外力作用而伸縮時,其電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。因此,將金屬絲(或膜)緊貼在被測物體上,而且這種絲或膜又很細(xì)或很薄,粘貼又十分完善,那麼,當(dāng)被測物體受外力而伸縮時,金屬電阻絲(膜)也會按比例伸縮,其阻值也會相應(yīng)變化。稱重傳感器就是將金屬電阻應(yīng)變片粘貼在金屬稱重梁上進(jìn)行測量重量信號的。
4、外形構(gòu)造與測重形式:外形構(gòu)造隨被測對象的不同,其外形構(gòu)造也會不同。
A、比較常見的外形構(gòu)造: 圓柱形(杯柱形);S形;長方形等。
B、測重形式:
壓縮式;伸張式。
圓柱形(杯柱形)一般均為壓縮式測重形式。
S形,長方形均為壓縮式,伸張式兩用測重形式。
C、內(nèi)部金屬稱重梁形式:
一般分為單孔或雙孔形式。
D、外形構(gòu)造與測重形式:
圓柱形——稱重倉(壓縮式),原料粉煤灰秤(壓縮式)。
S形——皮帶秤(壓縮式),包裝機(jī)袋重秤(伸張式)。
長方形——汽車衡(壓縮式),軌道衡(壓縮式),煤粉天平秤(伸張式),固體流量計(壓縮式)。
5、電路組成:產(chǎn)品進(jìn)行測量時,我們需要知道的是應(yīng)變片受應(yīng)變時的電阻變化。通?偸遣捎脩(yīng)變片組成橋式電路(惠斯登電橋),將應(yīng)變片引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化來進(jìn)行測量的。
6、輸出靈敏度的表示方法:電橋的輸出電壓通常用輸入激勵電壓為1V時的輸出電壓(mV/V)來表示。通常稱傳感器的輸出靈敏度。
7、為什么傳感器內(nèi)部要加補(bǔ)償電路?
稱重傳感器在制造過程中,為了改善它的性能,特別是改善溫度特性,一般要在應(yīng)變片電路中附加對零點(diǎn)和靈敏度的溫度補(bǔ)償。即除了應(yīng)變片外,其中還增加了各種補(bǔ)償電阻。
零點(diǎn)補(bǔ)償?shù)哪康氖潜M量減小電橋零點(diǎn)隨溫度的變化,因此,出應(yīng)變片本身的溫度自補(bǔ)償外,又加入了電阻溫度系數(shù)和電橋中應(yīng)變片的溫度系數(shù)不同的電阻元件(如銅電阻或鎳電阻等),以加強(qiáng)補(bǔ)償作用。
靈敏度補(bǔ)償?shù)哪康氖菧p小輸出電壓隨溫度的變化,即補(bǔ)償彈性體的彈性系數(shù)和應(yīng)變片的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。因此,對電橋中串接了兩個與電橋溫度補(bǔ)償作用相同的電阻。同時電路中的其它電阻用于將電橋的初始平衡,額定輸出和輸入電阻等參數(shù)調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。