称重传感器的背景(称重传感器的构成)
称重传感器的组成
直接感测测量值(质量)并输出与测量值有确定关系的其他量的元素。例如,电阻应变式称重传感器的弹性体将待测物体的质量转化为变形;电容式称重传感器的弹性体将测量质量转化为位移。2.转换元件也称为传感元件,它将传感元件的输出转换成便于测量的信号。例如,电阻应变式称重传感器的电阻应变计(或电阻应变计)将弹性体的变形转换成电阻值的变化;电容式称重传感器的电容将弹性体的位移转化为电容的变化。有时,一些元素同时具有敏感元素和转换元素的功能。例如,电压型称重传感器的压电材料在外部负载的作用下,在变形的同时输出电量。3.测量元件将转换元件的输出转换成电信号,以便于进一步传输、处理、显示、记录或控制。例如电阻应变式称重传感器中的桥式电路和压电称重传感器的电荷前置放大器。4.辅助电源为传感器的电信号输出提供能量。通常,称重传感器需要外部链式电源才能工作。因此,作为产品,必须指明电源要求,但不能作为称重传感器的一部分。有些传感器,如磁电式速度传感器,由于输出能量大,无需辅助电源也能正常工作。因此,并非所有传感器都需要辅助电源。广州南创电子科技有限公司是一家专业研究和集成应用进口世界知名品牌传感器、自动工业控制、无损检测设备产品和工业自动化控制系统的国内高科技企业。主要包括称重传感器、压力传感器(),扭矩传感器、霍尔传感器、流量传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、变送器、模块、放大器、仪器及相关附件等。是亚太地区领先的工业零部件经销商,是一家集设计、研发、销售和服务于一体的综合性高科技国际贸易公司。主要业务:德国hbm称重传感器、压力、扭矩传感器和仪表、瑞士mettlertoledo称重传感器、西班牙utilcell称重传感器、美国celtron称重传感器系列、美国amcells称重传感器、美国莱斯莱克称重传感器、美国诺贝尔张力传感器、美国传感技术公司称重传感器、美国tedea-huntley称重传感器、美国transcell称重传感器和仪表系列、美国blh过程测量控制系统、德国飞利浦称重传感器、美国接口称重传感器 日本的nmb称重传感器、日本的ad传感器、日本的asahi隔离终端和数字面板仪表、压力传感器和仪表系列、美国msi压力传感器、美国meas压力传感器和位移传感器、美国摩托罗拉压力传感器、韩国dacell称重传感器、韩国cas传感器、韩国bongshin称重传感器、韩国setech传感器、美国飞思卡尔汽车传感器、美国amcells称重传感器、德国sarrorius称重传感器、德国Flintec传感器和仪表、德国novotechnik位移传感器、德国laus称重传感器 产品广泛应用于航空航天、化纤、机械、能源、交通建筑、钢铁、环保、制药、矿山、建筑机械、给排水、石油天然气、化工冶金、水利电力、热力造纸、市政管理等领域的电子秤、汽车衡、配料秤、全电子汽车衡、电子地磅、电子吊秤及定量包装系统。
称重传感器是一种力-电转换装置,可以将重力转换成电信号。它是电子衡器的关键部件。可以实现力电转换的传感器有很多种,常见的有电阻应变型、电磁力型和电容型。电磁力型主要用于电子秤,而电容型用于一些电子吊秤,而电阻应变型称重传感器用于大多数称重仪器。电阻应变式称重传感器结构简单、精度高、适用范围广,可以在相对恶劣的环境中使用。因此,电阻应变式称重传感器已广泛应用于称重仪器中。电阻应变式称重传感器主要由弹性体、电阻应变仪和补偿电路组成。弹性体是称重传感器的受力元件,由优质合金钢或优质铝型材制成。电阻应变片由蚀刻成网格状的金属箔制成,四个电阻应变片粘附在桥结构的弹性体上。在无应力条件下,电桥的四个电阻阻值相等,电桥处于平衡状态,输出为零。当弹性体受力变形时,电阻应变仪也随之变形。弹性体受力弯曲过程中,拉动两个应变片,金属丝变长,电阻值增大;另外两块受压,电阻值降低。这样,原本平衡的电桥就失去了平衡,在电桥的两端产生了电压差。电压差与弹性体的应力成正比。通过检测电压差,可以获得传感器上的重力。在电压信号被仪表检测并计算之后,可以获得相应的重量值。为了满足各种衡器结构的安装要求,称重传感器被制成各种结构形式,传感器的名称通常根据其形状来命名。如桥式传感器(主要用于汽车衡)、悬臂梁式(地上秤、料斗秤、汽车衡)、柱式(汽车衡、料斗秤)、箱式(平台秤)、S型(料斗秤)等。广州南创电子科技有限公司是一家专业研究和集成应用进口世界知名品牌传感器、自动工业控制、无损检测设备产品和工业自动化控制系统的国内高科技企业。主要包括称重传感器、压力传感器(),扭矩传感器、霍尔传感器、流量传感器、位移传感器、速度传感器、加速度传感器、变送器、模块、放大器、仪器及相关附件等。是亚太地区领先的工业零部件经销商,是一家集设计、研发、销售和服务于一体的综合性高科技国际贸易公司。主要业务:德国hbm称重传感器、压力、扭矩传感器和仪表、瑞士mettlertoledo称重传感器、西班牙utilcell称重传感器、美国celtron称重传感器系列、美国amcells称重传感器、美国莱斯莱克称重传感器、美国诺贝尔张力传感器、美国传感技术公司称重传感器、美国tedea-huntley称重传感器、美国transcell称重传感器和仪表系列、美国blh过程测量控制系统、德国飞利浦称重传感器、美国接口称重传感器 日本的nmb称重传感器、日本的ad传感器、日本的asahi隔离终端和数字面板仪表、压力传感器和仪表系列、美国msi压力传感器、美国meas压力传感器和位移传感器、美国摩托罗拉压力传感器、韩国dacell称重传感器、韩国cas传感器、韩国bongshin称重传感器、韩国setech传感器、美国飞思卡尔汽车传感器、美国amcells称重传感器、德国sarrorius称重传感器、德国Flintec传感器和仪表、德国novotechnik位移传感器、德国laus称重传感器 产品广泛应用于航空航天、化纤、机械、能源、交通建筑、钢铁、环保、制药、矿山、建筑机械、给排水、石油天然气、化工冶金、水利电力、热力造纸、市政管理等领域的电子秤、汽车衡、配料秤、全电子汽车衡、电子地磅、电子吊秤及定量包装系统。
称重传感器的原理
电阻应变式称重传感器是基于弹性体(弹性元件、敏感梁)在外力作用下产生弹性变形的原理,因此粘贴在其表面的电阻应变仪(转换元件)也随之产生变形。电阻应变片变形后,其电阻值会发生变化(增大或减小),然后通过相应的测量电路将电阻变化转化为电信号(电压或电流),从而完成将外力转化为电信号的过程。由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器不可缺少的部分。以下是对这三个方面的简要讨论。首先,电阻应变仪电阻应变仪是将电阻丝机械地分布在由有机材料制成的衬底上以形成应变仪。他的一个重要参数是灵敏度系数k。让我们介绍一下它的意义。有一根金属电阻丝,其长度为l,其横截面为半径为r的圆,其面积表示为s,其电阻率表示为ρ,该材料的泊松系数为μ。当该电阻丝不受外力影响时,其电阻值为r: r = ρ l/s (ω) (2-1)。当它的两端受到f力的影响时,它会伸长,也就是说,变形。如果设置其伸长率δL,其横截面积减小,即其横截面圆半径减小δR。此外,实验还可以证明金属电阻丝的电阻率在变形后也会发生变化,记录为δρ。求方程(2-1)的全微分,也就是说,找出电阻丝伸长后电阻值变化的程度。我们有:δr =δρl/s+δlρ/s–δsρl/S2(2-2)用等式(2-1)去掉等式(2-2),得到δr/r =δρ/ρ+δl/l–δs/s(2-3)。此外,我们知道导体的横截面积S=πr2,那么δS = 2πr *δr,所以δS/S = 2δr/r(2-4)从材料力学我们知道δr/r =-μδl/l(2-3)μ是泊松系数,表示材料的横向效应。将方程(2-4) (2-5)代入方程(2-3),δr/r =δρ/ρ+δl/l+2μδl/l =(1+2μ(δρ/ρ)/(δl/l))*δl/l = k *δl/l(2-6)k = 1+2μ+(δρ/ρ)/(δl/l)(2-7)方程(2-6))说明了电阻变化率(相对电阻变化)之间的关系这与应变仪的形状和尺寸无关。不同材料的k值通常在-之间。其次,K值是一个无量纲量,也就是说,它没有维数。δL/L在材料力学中称为应变,它被称为ε。用δL/L表示弹性往往太大,以百万分之一δL/L为单位不方便,通常称为μ ε。这样,公式(2-6)经常被写成:δr/r = kε(2-8)2。弹性体是一种特殊形状的结构构件。它有两个功能。首先,它承受称重传感器的外力,并对外力产生反作用力,实现相对静态平衡。其次,需要产生一个高质量的应变场(区域),使粘贴在该区域的电阻应变仪能够理想地完成应变枣电信号的转换。以测压元件的弹性体为例介绍应力分布。设置一个带有盲孔的长方体悬臂梁。盲孔底部的中心受到纯剪切应力,但拉伸和压缩应力将出现在上部和下部。主应力方向是拉伸和压缩。如果应变仪附在这里,应变仪的上半部分将被拉伸,电阻将增加,而应变仪的下半部分将被压缩,电阻将减小。下面列出了砂囊孔底部中心点的应变表达式,不做任何推导。ε=(3q(1+μ)/2eb)*(b(H2-H2)+bh2)/(b(H3-H3)+bh3)(2-9),其中:q-截面上的剪切力;杨氏模量:μ-泊松系数;b,b,h,h—是梁的几何尺寸。应该注意的是,上面分析的应力状态都是“局部”状态,而应变仪实际上感觉是“平均”状态。第三,检测电路的功能是将电阻应变片的电阻变化转换成电压输出。由于惠斯通电桥具有抑制温度变化的影响、抑制横向力的干扰、方便解决称重传感器的补偿问题等诸多优点,惠斯通电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。由于全桥等臂电桥灵敏度最高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵消,称重传感器采用全桥等臂电桥。
称重传感器
只要看看称重传感器的价格、称重传感器的报价、称重传感器的技术参数、称重传感器的原理、称重传感器的型号和技术参数、称重传感器制造商的信息,以及进口称重传感器的重要一级供应商广州南创电子技术公司的信息。讨论并提出个人信息。称重传感器实际上是将质量信号转换成可测量的电信号输出的装置。在使用传感器之前,必须考虑传感器的实际工作环境。这对正确选择称重传感器非常重要。它关系到传感器的正常运行、安全和使用寿命,甚至整个称重仪器的可靠性和安全性。新旧国家标准在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上存在质的差异。光电传感器分类液压传感器电磁力传感器电容传感器磁极变化传感器振动传感器陀螺仪式传感器电阻应变传感器称重传感器选择:仪器应用传感器TR系列称重传感器市场前景预测称重传感器在称重系统中的选择(1)传感器的数量和范围(2)传感器的精度等级选择(3)各种类型传感器的应用范围和用途(4) 环境称重传感器使用新技术的介绍和分类光电传感器液压传感器电磁力传感器电容传感器磁极变化传感器振动传感器陀螺仪仪式传感器电阻应变传感器称重传感器选择:仪器应用传感器TR系列称重传感器市场前景预测称重传感器在称重系统中的选择(1)传感器的数量和范围(2)传感器的精度等级选择(3)各种类型传感器的应用范围和用途(4)使用环境称重传感器的新技术进行编辑。 在传统概念中,称重传感器是称重传感器和称重传感器的统称,它们的计量特性用单个参数进行评估。旧的国家标准认为“称重”和“测力”两种传感器的应用对象和环境条件完全不同,没有区分测试和评估方法。旧的国家标准有21项指标,全部在室温下测试。称重传感器的精度等级由非线性、迟滞误差、重复性误差、蠕变、零温度附加误差和额定输出温度附加误差六个指标的最大误差决定,分别用称重装置中使用的力传感器表示。它可以将作用在被测物体上的重力转换成与称重传感器成比例的可测量输出信号。考虑到重力加速度和空空气浮力对不同使用位置转换的影响,称重传感器的性能指标主要包括线性误差、迟滞误差、重复性误差、蠕变、零温度特性和灵敏度温度特性。在各种秤和质量测量系统中,传感器的精度通常由综合误差带控制,综合误差带与秤误差带相联系(图1),以便选择与某一精度秤相对应的称重传感器。国际法定计量组织(OIML)规定,传感器的误差带δ占称重仪器误差带δ的70%,在规定的温度范围内,线性误差、滞后误差和温度对灵敏度的影响引起的误差之和不能超过误差带δ。这允许制造商调整构成总测量误差的部件,以获得期望的精度。根据转换方法,本段中分类的称重传感器可分为8种类型:光电型、液压型、电磁力型、电容型、磁极变化型、振动型、陀螺型、电阻应变型等。,其中电阻应变式应用最广泛。光电传感器包括光栅型和码盘型。光栅传感器利用光栅形成的莫尔条纹将角位移转换成光电信号(图2)。有两个光栅,一个是固定光栅,另一个是安装在刻度盘轴上的移动光栅。添加在承载台上的被测物体通过传力杠杆系统带动表盘轴转动,带动动光栅转动,并移动莫尔条纹。利用光电池、转换电路和显示仪器,可以计算出移动的莫尔条纹数,测量光栅的旋转角度,从而确定和读出被测物体的质量。码盘传感器(图3)的码盘(符号板)是安装在表盘轴上的透明玻璃,带有根据特定编码方法编码的黑白代码。当承载台上的被测物体通过传力杆转动表盘轴时,码盘也以一定角度转动。光电池将通过码盘接收光信号,并将其转换成电信号,然后由电路进行数字处理。最后,代表测量质量的数字将显示在显示器上。光电传感器主要用于机电天平。如图4所示,当液压传感器受到被测物体的重力p时,液压油的压力增加,并且增加的程度与p成比例。被测物体的质量可以通过测量压力的增加来确定。液压传感器结构简单牢固,测量范围大,但其精度一般小于1/100。电磁力传感器利用的原理是承载台上的负载与电磁力平衡(图5)。当被测物体放置在承载台上时,杠杆的一端向上倾斜;光电元件检测倾斜信号,该信号在放大后流入线圈以产生电磁力,从而将杠杆恢复到平衡状态。待测物体的质量可以通过产生电磁平衡力的电流的数字转换来确定。电磁力传感器的精确度很高,范围从1/2000到1/60000,但称重范围只有几十毫克到10千克。电容传感器使用电容器振荡电路的振荡频率f和板间距d之间的正比关系(图6)。有两个极板,一个固定,另一个可移动。当承载台装载被测物体时,板簧弯曲,两个极板之间的距离改变,电路的振荡频率也相应改变。通过测量频率的变化,可以确定承载台上待测物体的质量。电容式传感器功耗低,成本低,精度为1/200 ~ 1/500。如图7所示,当铁磁元件在待测量物体的重力作用下机械变形时,内应力产生并改变磁导率,导致缠绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压相应地改变。施加在磁极上的力可以通过测量电压的变化来获得,从而确定待测物体的质量。磁极变化传感器的精度不高,一般为1/100,适合大吨位称重,称重范围为几十万到几万公斤。振动传感器的弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。通过测量固有频率的变化,可以得到被测物体作用在弹性元件上的力,进而得到其质量。振动传感器有两种类型:振动弦和音叉。振动弦传感器的弹性元件是弦丝。当待测物体被添加到承载台上时,V形弦线的交点被向下拉动,左弦的拉力增加,而右弦的拉力减小。两根弦的自然频率变化不同。要测量的物体的质量可以通过找出两个弦的频率之差来获得。振弦式传感器精度高,可达1/1000 ~ 1/10000,称重范围为100克至几百公斤,但结构复杂,加工困难,成本高。音叉传感器的弹性元件是音叉。一个压电元件固定在音叉的末端,它以音叉的固有频率振荡,并能测量振荡频率。当要测量的物体被添加到承载台上时,音叉在拉伸方向上受力,并且固有频率增加,并且增加的程度与所施加的力的平方根成比例。通过测量固有频率的变化,可以得到由重量施加在音叉上的力,然后可以得到重量质量。音叉传感器功耗小,测量精度高达1/10000 ~ 1/200000,称重范围为500g~10kg。