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地磅传感器又名称重传感器-工作原理是怎样的

点击数: 发布时间:2021-03-31 10:09:58

电子衡器已普遍应用于各行各业。电子衡器主要由称重传感器、称重显示仪表和承载器等部分构成。称重传感器是电子衡器的核心部件,是一种知识密切型和技巧密切型多学科综合性的高技术产品。

 

目前我国的电子衡器仍以电阻应变式测量原理为主,电阻应变式称重传感器得到大量使用。


称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。


称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。

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地磅传感器的种类

     传感器从类型上可以分为柱式、桥式、轮辐式、悬臂梁式等。

      柱式传感器的特点是:成本低,体积小(携带、维修方便),密封性能良好,对于潮湿环境很适用,承载能力强;其缺点是灵敏度低(如果添加或减少的重量比较小,则不容易从仪表上显示出来)、稳定性低(容易漂移,读数不准),在一定范围之内抗偏载、抗侧向能力比桥式好,必须安装限位装置。

重力感应器.png

称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。

设:电桥的输入激励电压为Ei,则电桥的输出电压△E0为:△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)]                        

   令电桥的初始条件为   R1=R2=R3=R4,则△E0=0。

   设电阻值R1的应变计受应变作用后的电阻变化为R+△R,则电桥的输出电压△E0为:△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei      (R>>△R)

由于△R=R×K0×ε,所以△E0=(Ei×K0×ε)/4

例如,设K0=2,ε=1000×0.000001,  Ei=1V

则:    △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV

式中    K0=系数(一般为2)

          ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)

          Ei=输入的激励电压

为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变计都受力作用的形式(4个工作片)。

此时   △E0=0.5mV×4=2 mV


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