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传感器的说明及应用

阅读:316          发布时间:2015-4-16

  
  随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
  传感器在商用电子秤中的应用
  目前,商用电子计价秤的使用非常普及,逐渐会取代传统的杆称和机械案秤。电子计价秤在秤台结构上有一个显著的特点:一个相当大的秤台,只在中间装置一个专门设计的传感器来承担物料的全部重量,如图3所示。常用的电子计价秤传感器的结构如图4所示,其中为双连椭圆孔弹性体,秤盘用悬臂梁端部上平面的两个螺孔紧为梅花型四连孔弹性体,秤盘用悬臂梁端部侧面的三个螺孔坚固,中间支杆上粘贴补偿用的应变片。这两种形式的传感器,在计价秤中用得zui多。为三梁式弯曲弹性体,采样弯曲应力,对重量反应敏感,宜用来制作小称量计价秤。为三梁式剪切弹性体,采样中间敏感梁的剪切应力,宜用来制作几百公斤称量范围计价秤。
  称重传感器是一种高精度的传感器,必须按规定的规格使用。若不按规定的规格使用,不仅不能发挥称重的作用,而且容易损坏,尤其是不准超过负荷安全值使用。
  对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿,解决的方法是在被粘贴的基片上采用适当温度系数的自动补偿片,并从外部对它加以适当的补偿。
  非线性误差是传感器特性中zui重要的一点。产生非线性误差的原因很多,一般来说主要是由结构设计决定,通过线性补偿,也可得到改善。
  滞后和蠕变是关于应变片及粘合剂的误差。由于粘合剂为高分子材料,其特性随温度变化较大,所以称重传感器必须在规定的温度范围内使用。
  在露天下使用传感器,还应考虑阳光直射产生的温度影响和风压的影响。(end)
  1.桥式称重传感器
  优点:对加载点变化不敏感、抗偏载性能好、
  固有线性好、安装方便、称重传感器固定不旋转、
  制造成本低。
  缺点:重心较高、过载能力较差,大秤量的称
  重传感器难以达到高的准确度等级。
  2.柱式称重传感器
  优点:结构紧凑、过载能力比较强、固有频率高动
  态响应快、安装较方便、制造成本低。
  缺点:抗侧向和偏载能力较差(双膜片结构的较好)、
  固有线性较差、称重传感器不易固定易旋转。
  3.轴对称扭环型称重传感器
  优点:结构紧凑、体积小、高度低、重量轻、固有线性好、准确度高、受载后底环无变形或变形很小几乎没有滞后、对于偏心载荷和侧向载荷不敏感、输入输出阻抗大、称重传感器固定不旋转。
  缺点:安装稍复杂、附件的制造成本较高。
  4.双剪切梁吊环称重传感器
  优点:抗偏载性能好、称重传感器固定不旋转。
  缺点:结构复杂、安装麻烦、制造成本高、过载能
  力差、占用空间大,此类产品也不宜制造大秤量结构。
  5.轮辐式称重传感器
  优点:抗偏载性和侧向载荷能力强、过载能力强、不受加载点和支撑边界影响、应力发布均匀、线性好、称重传感器固定不旋转。
  缺点:机械加工难度大、制造成本较高、固有滞后大且不易控制。
  从以上五类称重传感器结构可以清楚看出,只有柱式称重传感器弹性体在使用中是随着承载器的晃动而移动的,即在安装时垂直的称重传感器柱体,由于承载器长度热胀冷缩变化,称重传感器的柱体产生了偏移,也就使作用力产生了分力,从而称重传感器出现称量误差。而其他四类称重传感器由于弹性体是固定的,当热胀冷缩影响承载器长度变化和承载器晃动,仅仅是其压头产生了偏移,作为传递作用力的弹性体是不会随承载器的变化而移动,使得在称重传感器上的作用力还能垂直传递,对汽车衡称量性能的影响比较小;同时,由于弹性体不是随承载器晃动,弹性体也不会产生旋转,电缆线就不会缠绕弹性体。
   

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