称重传感器绝缘电阻:称重传感器的分类_0
称重传感器根据转换方法可分为8种类型:光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变化式、振动式、陀螺式、电阻应变式等。电阻应变型应用最广泛: 1个光电传感器
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。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。
码盘传感器的码盘(符号板)是一块安装在表盘轴上的透明玻璃,上面有按照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。
2液压传感器
在被测物体的重力P的作用下,液压油的压力增加,并且增加的程度与P成正比。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。
3电磁力传感器
它利用的原理是承载台上的负载与电磁力平衡。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。
4电容式传感器
它利用电容器振荡电路的振荡频率f和极板间距d之间的正比关系。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。
5磁极变化传感器
当铁磁元件在被测物体的重力作用下发生机械变形时,在铁磁元件中产生应力并引起磁导率的变化,从而缠绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也发生变化。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。
6振动传感器
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。
7陀螺仪式传感器
转子安装在内框架中,并以角速度ω围绕X轴稳定旋转。内框架通过轴承与外框架连接,并可绕水平轴Y倾斜旋转..外框通过万向联轴器与机座连接,并可绕垂直轴z旋转。当不受外力影响时,转子轴(X轴)保持水平。当转子轴的一端受到外力(P/2)时,转子轴倾斜并绕垂直轴Z旋转(进动)。进动角速度ω与外力P/2成比例。通过频率检测法测量ω,可以得到外力的大小,进而可以得到产生外力的被测物体的质量。
陀螺仪式传感器响应时间快(5秒),无滞后现象,温度特性好(3ppm),振动影响小,频率测量精度高,可获得高分辨率(1/100000)和高测量精度(1/30000 ~ 1/60000)。
8电阻应变传感器
使用电阻应变仪的电阻在其变形时发生变化的原理。它主要由四部分组成:弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆。电阻应变仪附在弹性元件上。当弹性元件在力的作用下变形时,弹性元件上的应变仪将变形并导致阻力改变。测量电路测量应变计电阻的变化,并将其转换成与输出的外力大小成比例的电信号。经过处理后,电信号以数字形式显示被测物体的质量。
电阻应变传感器的称重范围为300克至几千公斤,测量精度为1/1000至1/10000,结构简单,可靠性好。大多数电子秤都使用这种传感器。
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