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電子稱重（chóng）傳感（gǎn）器

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產品詳情

電子稱重傳感器產品介紹

一、基本簡介
舊（jiù）國標將應用對（duì）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（yī）來考慮，對試驗和評價方法未給予區分（fèn）。舊國標共有21項指標，均在常溫下進行（háng）試驗；並用非線性、滯後誤差、重複性誤差、蠕變、零（líng）點溫度附加誤差以及額定（dìng）輸出溫度附加誤（wù）差6項指標中的最大誤差（chà），來確定（dìng）電子稱重傳感器（qì）準確度等級，分別用0.02、0.03、0.05表示。
衡器上（shàng）使用的一種（zhǒng）力傳感器。它（tā）能（néng）將作用在被測物（wù）體上的重力按一定比例轉換成可計量的輸出信號。

考慮（lǜ）到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉換的影響，電子稱重傳感器的性能（néng）指標主要有線性誤差、滯（zhì）後誤差、重複性（xìng）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係統中，通常用綜合誤差帶來綜合控（kòng）製（zhì）傳感器準確度，並將綜合誤差帶與衡器（qì）誤差帶（dài）聯係起來，以便選（xuǎn）用對應於（yú）某一準確度（dù）衡器的電子稱重傳感器。國際法製計量組織(OIML)規定，傳感器的誤差帶δ占（zhàn）衡器誤差帶Δ的70%，電子稱重傳感器的線性誤差、滯後誤（wù）差以及在規定溫度範圍內由於溫（wēn）度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超（chāo）過誤差帶δ。這就允許製（zhì）造廠對構成計量總誤差的各個分量進行（háng）調整，從而獲得期望的準確度

二、組成結構
敏感（gǎn）元件
直接感受（shòu）被測量(質（zhì）量)並輸出與被測量有確定關係的其他（tā）量的元件。如電阻應變式（shì）電（diàn）子稱重傳感器的（de）彈性體，是將被測物體（tǐ）的質量轉（zhuǎn）變為形變（biàn）;電容式電子稱重傳感器的彈性體將被測的質（zhì）量轉變為位移。
變換元件
又稱傳感元件，是將敏感元件的輸出轉變為便於測量的信號。如電阻應變式（shì）電子稱重傳感器的電阻應變（biàn）計(或稱電阻應變片)，將彈（dàn）性體的形變轉換為電阻量的變化;電容式電（diàn）子稱重傳感器的電容器，將彈性體的位移轉變為電容量的變（biàn）化。有時某些元件兼有敏感元件和變換元（yuán）件（jiàn）兩者的職能。如電壓式電子稱重傳感器的壓電材料，在外載荷的作（zuò）用下，在（zài）發（fā）生變形的同時輸出電量。
測量元件
將變換元件的（de）輸出變換為電信號，為進一（yī）步傳輸、處理、顯示、記錄或（huò）控製提供方便。如電阻應變式電子稱重傳感器中的電橋電路（lù），壓電式電（diàn）子稱重（chóng）傳感器的電荷前（qián）置放大器。
輔助電源
為傳感器（qì）的電信號輸出提供能量。一般電子稱重傳感器均需外鏈電（diàn）源（yuán）才能工作。因此，作為一個產（chǎn）品必須（xū）標明供電的要求，但不作為電子（zǐ）稱重傳感器的組成部分。有些傳感器，如磁電式速度傳感器，由於他輸（shū）出（chū）的能量較大，故不需要輔助電源也能正常工作。所以並非所（suǒ）有傳感器都要有輔助（zhù）電源。

三、原理介紹
電阻應變式電子稱（chēng）重傳感器 [3] 是基於這樣一（yī）個原理：彈性體（彈性（xìng）元件，敏感梁）在外力作用下（xià）產生彈（dàn）性變形，使粘貼在（zài）它表麵的電阻應變片（轉換元件）也隨同產生變形，電阻應變片變形後，它（tā）的阻（zǔ）值將（jiāng）發（fā）生變化（增大或減小），再經相應的測量電（diàn）路把這一電阻變（biàn）化轉換（huàn）為電信（xìn）號（電壓或電流），從而完成了將外（wài）力變換為電信號（hào）的（de）過程。
由此（cǐ）可見，電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式電子稱重傳感器中不可（kě）缺少的幾個（gè）主要部分。下麵就這三方麵簡要論述（shù）。
一、電阻應變片
電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料製成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數是靈敏係數K。我（wǒ）們來介紹一（yī）下（xià）它的意義。
設有一個金屬電阻絲，其長度（dù）為L，橫截麵是半徑為r的圓形，其麵積記作S，其電阻率（lǜ）記作ρ，這種材料的泊鬆係數是μ。當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R：
R = ρL/S（Ω）（2—1）
當他的（de）兩端受F力（lì）作用時，將會伸長，也就是說產生變形。設其（qí）伸（shēn）長ΔL，其橫截麵積（jī）則縮小，即它的截麵圓半徑減少（shǎo）Δr。此外，還可（kě）用實驗證明，此金屬電（diàn）阻絲在變形後，電阻率也會有所改變，記作Δρ。
對式（2--1）求全微分，即求出電阻絲伸長後，他的電阻值改變了多少（shǎo）。我們有：
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2）
用式（2--1）去除式（2--2）得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3）
另外，我們知道導線的橫截麵積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr，所以
ΔS/S = 2Δr/r （2—4）
從材料力學我們知道
Δr/r = -μΔL/L （2—5）
其中，負號（hào）表示（shì）伸（shēn）長（zhǎng）時，半徑方向是縮小（xiǎo）的。μ是表示（shì）材料橫向（xiàng）效應泊鬆（sōng）係數。把式（2—4）（2—5）代入（rù）（2--3），有
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
=（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L
= K *ΔL/L （2--6）
其中
K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L）（2--7）
式（2--6））說明了電阻應變片（piàn）的電（diàn）阻變化率（電阻相對變化（huà））和電阻絲伸長率（長度相（xiàng）對變化）之間的（de）關係。
需要說明的是：靈敏度係數K值的大小是由製作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數，它和應變片的形狀、尺寸大小無關，不同的（de）材料的（de）K值一般在（zài）1.7—3.6之間；其次K值是一個無（wú）因（yīn）次量，即它沒有量綱。
在材料力學中（zhōng）ΔL/L稱作為應變，記作ε，用它來表（biǎo）示彈性（xìng）往往顯得（dé）太大，很不方（fāng）便
常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。這樣，式（2--6）常寫作：
ΔR/R = Kε (2—8)

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