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傳感器的原理和領域運用

點擊: 日期:2018/4/26 9:14:53作者:admin

      隨著技術的進步,由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應用到各行各業,實現了對物料的快速、準確的稱量,特別是隨著微處理機的出現,工業生產過程自動化程度化的不斷提高,稱重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置,從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制,到混合分配多種原料的配料系統、生產工藝中的自動檢測和粉粒體進料量控制等,都應用了稱重傳感器,目前,稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重領域。

  傳統概念上,負荷傳感器是稱重傳感器、測力傳感器的統稱,用單項參數評價它的計量特性。舊國標將應用對象和使用環境條件完全不同的“稱重”和“測力”兩種傳感器合二為一來考慮,對試驗和評價方法未給予區分。舊國標共有21項指標,均在常溫下進行試驗;并用非線性、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度附加誤差以及額定輸出溫度附加誤差6項指標中的最大誤差,來確定稱重傳感器準確度等級,分別用0.02、0.03、0.05......1.0表示。

  稱重傳感器的原理是在被測物體上的重力按一定比例轉換成可計量的輸出信號?紤]到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉換的影響,稱重傳感器的性能指標主要有線性誤差、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。在各種衡器和質量計量系統中,通常用綜合誤差帶來綜合控制傳感器準確度,并將綜合誤差帶與衡器誤差帶(圖1)聯系起來,以便選用對應于某一準確度衡器的稱重傳感器。國際法制計量組織(OIML)規定,傳感器的誤差帶占衡器誤差帶的70%,稱重傳感器使用知識的線性誤差、滯后誤差以及在規定溫度范圍內由于溫度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過誤差帶。這就允許傳感器制造廠對構成計量總誤差的各個分量進行調整,從而獲得期望的準確度。

      剪切梁式稱重傳感器原理是彈性體受力的作用后,需要測量的不是其正應力,而是由剪切力引起的切應力。但切應力本身是測量不出來的,它只能產生于與工字梁中心軸 線成45“的互相垂直的主應力,也就是產生于由切應力而引起的拉伸應力及壓縮應力。因此,將4片應變計分別貼在工字梁腹板的兩面,并與中心軸線成45°的相互垂直的位置上。這4個應變計組成全橋,當傳感器承受載荷時,應變計R,R3的電阻值增大,R2,R;的電阻值減小,其結果在電橋的對角線上產生與載荷成正比的不平衡輸出。利用這一原理,便可測出力或載荷的大小。

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