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大型電子地磅秤工業(yè)電子磅秤地秤常規(guī)傳感器的技術(shù)特性
  • 發(fā)布日期:2015-11-18      瀏覽次數(shù):2050
    • 大型電子地磅秤工業(yè)電子磅秤地秤常規(guī)傳感器的技術(shù)特性
      以金屬材料為轉(zhuǎn)換組件的電阻應(yīng)變計(jì),其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻——應(yīng)變效應(yīng)。所謂
      應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體(電阻絲)的電阻值隨變形(伸長或縮短)而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象(圖 1)。
      金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示:R=ρ△L/△S
      式中:ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率(Ω·cm2
      /m)
      S——導(dǎo)體的截面積(cm2)
      L——導(dǎo)體的長度(m)
      電阻應(yīng)變片式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理:
      圖 1
      楊青鋒
      彈性體(彈性組件)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片(圖 2)也隨同產(chǎn)
      生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)過惠斯通電橋(圖 3)把這
      一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。
      圖 2 圖 3
      電阻應(yīng)變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數(shù)千噸,計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá) 1/1000~1/10000,以其
      結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,工作可靠,為大部分電子衡器所使用。電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高,
      測量范圍廣,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和
      品種多樣化等。它的缺點(diǎn)是存在機(jī)械滯后、蠕變和零漂、應(yīng)變極限,對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線性、
      輸出信號(hào)較弱,但是可通過一定措施改進(jìn)。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是稱重傳感器中應(yīng)用的zui廣泛的
      一種,對(duì)其特性研究也是zui多的。
      二、電磁力平衡稱重傳感器
      電磁力平衡傳感器的稱重過程基于安培力實(shí)現(xiàn)。通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力如圖 4 所示。
      在導(dǎo)線上加上秤盤,秤盤及導(dǎo)線本身具備的重力方向朝下,而通電導(dǎo)線受到向上的電磁力,當(dāng)通過
      導(dǎo)線的電流值達(dá)到某一值時(shí),這兩個(gè)力互相平衡,此時(shí)傳感器就處于平衡狀態(tài)即可確定被測物重量。
      電磁力平衡傳感器依靠載流線圈在恒定直流磁場中產(chǎn)生的電磁力與被測質(zhì)量的重力平衡,實(shí)現(xiàn)被測
      質(zhì)量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換。
      圖 4
      電磁力平衡稱重傳感器是一種高精度傳感器,精度可達(dá) 1/2000~1/60000,但稱量范圍僅在幾
      十毫克至十千克之間,廣泛用于電子分析天平,是精密質(zhì)量稱量的常用傳感器。由于測量分辨率高、
      靈敏可靠、價(jià)格適宜,在精密質(zhì)量稱量、化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測、加速度測量、水分檢測等領(lǐng)域獲得了越來越
      多的應(yīng)用。為減小傳感器的體積,簡化傳感器的制造工藝,降低制造成本,電磁力平衡傳感器的恒
      定直流磁場采用*磁鐵。*磁鐵作為電磁力平衡傳感器的永磁體,其磁性能的穩(wěn)定性直接影響
      電磁力平衡傳感器的精度。
      電磁力平衡式傳感器是一項(xiàng)相對(duì)成熟的技術(shù),對(duì)傳感器的生產(chǎn)條件要求較高。目前,世界
      上只有為數(shù)不多的幾家大廠掌握這種技術(shù)。這種高精度的電子稱重裝置由于其*的工作原理和工
      藝水平,精度非常高,主要用于市場。例如用高強(qiáng)度航空鋁合金材料通過高精度電火花切割加
      工而成的單模塊傳感器,瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)和德國賽托利斯都有該項(xiàng)技術(shù),它將傳統(tǒng)的
      電磁力平衡式傳感器中的杠桿、上下導(dǎo)桿、底座以及簧片等多個(gè)零部件融為一體。由于內(nèi)部無連接

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