称重传感器的原理和用法步骤

　　称重传感器的原理和用法步骤一、com/?tags=648">称重传感器原理

　　称重传感器由与力成比例地变形的应变体和测量应变“应变”的应变仪组成。

　　如图所示固定板的一侧以制成悬臂。向自由端施加力，将应变仪连接到发生应变的位置，然后测量与力成比例的变形量“应变”。

　　称重传感器的原理和用法步骤二、如何检测应变

　　挠曲元件有弯曲型，圆柱型，剪切型等。已经设计了挠曲元件的结构，以使其不受测量轴以外的任何力的影响。

　　在上图中，盒子具有圆柱型挠曲元件，应变仪1、2、3和4固定在挠曲元件上。1,3检测在负载方向上的应变，而2,4检测在垂直于负载方向的圆周方向上的应变。量规3和4连接到色谱柱的背面。

　　当在加载按钮上施加力并且柱被压缩时，量规1和3的电阻减小，而量规2和4的量规通过压缩来增加柱的厚度而扩展，从而增大电阻。

　　称重传感器的原理和用法步骤三、什么是应变仪？

　　细丝状导体附接到绝缘片，并且导体随着绝缘片的拉伸而延伸。如果将应变计连接到应变元件，则当应变元件扩展时，导体也会扩展，并且电阻值也会发生变化。条纹的方向是灵敏度方向，该部分称为细丝，许多导体主要由镍铬合金组成。绝缘片被称为基底，并且由称为聚酰亚胺的有机硅树脂薄膜制成。有些底座由电木或环氧树脂制成。

　　称重传感器的原理和用法步骤四、应变计为何起作用

　　应变计具有120Ω，350Ω，1000Ω等的电阻，称为应变计电阻。当该细丝状导体被拉伸时，长度增加并且厚度减小。电阻以拉伸速率增加，而电阻以窄速率增加，因此两者之和增加了电阻。因此，电阻的变化速率约为拉伸速率的两倍。该比率称为应变系数或应变系数，对于许多应变计，应变系数约为2至2.1。

　　电阻的这种变化通过惠斯通电桥转换为电压信号。在此，输出电压期望施加的电压越高，则期望的输出电压越高，但是，如果施加的电压过高，则有可能使仪表烧毁，或者应变体会产生热膨胀等不良影响。

　　通常，建议仪表电阻为350Ω，每个仪表约5V。另外，灵敏度随着施加电压的变化而变化，因此施加电压的稳定性极大地影响了测量。

　　称重传感器的原理和用法步骤五、如何使用称重传感器

　　称重传感器通过连接到带有施加电压的电源的测量仪器来使用，例如应变放大器或称重传感器。

　　为了使性能最大化，必须将称重传感器安装在机械振动小的机械刚性底座上，不得直接被风或雨淋击中，也不得暴露于温度或日照突然变化的地方。

　　应变放大器和称重传感器指示器需要稳定的零点，灵敏度以及稳定的电压和电流源。低噪声和高分辨率也很重要。

　　当需要高精度时，需要一种所谓的遥感6线系统，该系统不断监视由于电缆电阻引起的施加的电压降。

　　为了放大非常小的信号，有必要采取措施避免电噪声的影响。

　　由于称重传感器是测量力的传感器，因此测量值以N（牛顿）为单位。如果已知重力加速度，则可以测量质量（も）。

　　例如，在力校准系统中，当重力加速度为9.8 m / s2时，将测量一定质量，而当显示9.8 N时，则将质量确定为1 mm。相反，当校准砝码为1 kg且重力加速度为9.8 m / s2时，通过将指示器存储器调整为9.8可以轻松校准存储器1 = 1N。如果重力加速度稳定且没有变化，则可以通过将质量1 mm调整到存储器1来轻松校准存储器1 = 1 kg。

　　但是，重力加速度取决于位置和高度，因此必须在现场执行质量校准。

　　例如，在稚内市和鹿儿岛市，如果用称重传感器秤来测量1千克质量，您将发现相差约1.2克。

　　（国家地理调查局重力加速度稚内980642.6mGal鹿儿岛979471.18mGal）

　　称重传感器的原理和用法步骤六、 应变计工作原理

　　当绝缘片上的导体被拉伸和变形时，电气变化如下。不变形时的电阻为

　　R：电阻，ρ：导体的比电阻，L：导体的长度，A：导体的截面积，d：直径如果导体变形δL，则电阻R1为

　　此处，υ：泊松比，ε：应变通过将（1）和（2）之差除以（1），可以获得电阻的变化率。

　　在一般的应变仪中，K表示大约2到2.1，此K称为应变系数或应变系数。

　　参考：由于金属的金属的泊松比为约0.33，因此如果K ＝ 2.1，则k为0.44，可以看出电阻率与应变成比例大的变化并且不能忽略。

　　称重传感器的原理和用法步骤七、应变（ε）与输出（mV / V）之间的关系

　　如上图所示，考虑惠斯通电桥的初始电阻值Rg = R，则表观电阻Rg变为

　　其中K：规格系数，

　　输出电压（Vo）为

　　其中K = 2和ε= 0.001

　　当Vb为1V且应变ε为0.001时，输出电压（Vo）几乎为0.0005V。

　　换句话说，在K = 2的情况下，当发生1000微应变（ε·10-6）时，可获得0.5 mV / V的输出。

　　如果在应变生成部分中使用四个应变仪，则将检测到四倍的应变，并获得四倍的输出。换句话说，如果挠曲元件的机械应变为1000ε·10-6，则可以获得4000ε·10-6的电应变或2mV / V的输出。

　　但是，称重传感器内部的机械应变会比输出产生大约20％的应变，并且通过温度补偿和灵敏度调整将输出调整为额定值。

　　如果K = 2.1，则在1000ε·10-6时可获得0.524mV / V的输出。