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            稱重傳感器的簡單介紹

            發布時間:2017-11-06 點擊次數:6257次

            稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。用傳感器應先要考慮傳感器所處的實際工作環境,這點對正確選用稱重傳感器至關重要,它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃至整個衡器的可靠性和安全性。在稱重傳感器主要技術指標的基本概念和評價方法上,新舊國標有質的差異。主要有S型、懸臂型、輪輻式、板環式、膜盒式、橋式、柱筒式等幾種樣式。

            稱重傳感器的分類


            稱重傳感器按轉換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式等8類,以電阻應變式使用最廣。

            光電式

            包括光柵式和碼盤式兩種。
            光柵式傳感器利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉換成光電信號。光柵有兩塊,一為固定光柵,另一為裝在表盤軸上的移動光柵。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統使表盤軸旋轉,帶動移動光柵轉動,使莫爾條紋也隨之移動。利用光電管、轉換電路和顯示儀表,即可計算出移過的莫爾條紋數量,測出光柵轉動角的大小,從而確定和讀出被測物質量。
            碼盤式傳感器(圖3)的碼盤(符號板)是一塊裝在表盤軸上的透明玻璃,上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉時,碼盤也隨之轉過一定角度。光電池將透過碼盤接受光信號并轉換成電信號,然后由電路進行數字處理,最后在顯示器上顯示出代表被測質量的數字。光電式傳感器曾主要用在機電結合秤上。

            液壓式

            在受被測物重力P作用時,液壓油的壓力增大,增大的程度與P成正比。測出壓力的增大值,即可確定被測物的質量。液壓式傳感器結構簡單而牢固,測量范圍大,但準確度一般不超過1/100。

            電容式

            它利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關系工作(圖6 )。極板有兩塊,一塊固定不動,另一塊可移動。在承重臺加載被測物時,板簧撓曲,兩極板之間的距離發生變化,電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質量。電容器傳感器耗電量少,造價低,準確度為1/200~1/500。
            主要優點
            電阻、電感和電容是電子技術中的三大類無源元件,電容式傳感器是將被測量的變化轉換成電容量變化的傳感器,它實質上就是一個具有可變參數的電容器。
            電容式傳感器具有下列優點:
            (1)高阻抗,小功率,僅需很低的輸入能量。
            (2)可獲得較大的變化量,從而具有較高的信噪比和系統穩定性。
            (3)動態響應快,工作頻率可達幾兆赫,稠b接觸測量,被測物是導體或半導體均可。
            (4)結構簡單.適應性強,可在高低溫、強輻射等惡劣的環境下工作,應用較廣。
            隨著電子技術及計算機技術的發展,電容式傳感器所存在的易受干擾和易受分布電容影響等缺點不斷得以克服,而且還開發出容柵位移傳感器和集成電容式傳感器:因此它在非電量測量和自動檢測中得到廣泛應用,可測量壓力、位移、轉速、加速度、A度、厚度、液位、濕度、振動、成分含量等參數。電容式傳感器有著很好的發展前景。
            主要缺點
            缺點一:輸出阻抗高,負載能力差
            缺點二:輸出特性非線性
            缺點三:寄生電容影響大

            電磁力式

            它利用承重臺上的負荷與電磁力相平衡的原理工作。當承重臺上放有被測物時,杠桿的一端向上傾斜;光電件檢測出傾斜度信號,經放大后流入線圈,產生電磁力,使杠桿恢復至。對產生電磁平衡力的電流進行數字轉換,即可確定被測物質量。電磁力式傳感器準確度高,可達1/2000~1/60000,但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。

            磁極變形式

            鐵磁元件在被測物重力作用下發生機械變形時,內部產生應力并引起導磁率變化,使繞在鐵磁元件(磁極)兩側的次級線圈的感應電壓也隨之變化。測量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力,進而確定被測物的質量。磁極變形式傳感器的準確度不高,一般為1/100,適用于大噸位稱量工作,稱量范圍為幾十至幾萬千克。


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