淺析S型稱重傳感器
電阻應(yīng)變式傳感器(straingauge type transducer )是以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件的電阻式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償電阻和外殼組成,可根據(jù)具體測(cè)量要求設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)形式。彈性敏感元件受到所測(cè)量的力而產(chǎn)生變形,并使附著其上的電阻應(yīng)變計(jì)一起變形。電阻應(yīng)變計(jì)再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,從而可以測(cè)量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
S型稱重傳感器是以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件的電阻式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器由彈性敏感元件、電阻應(yīng)變計(jì)、補(bǔ)償電阻和外殼組成,可根據(jù)具體測(cè)量要求設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)形式。彈性敏感元件受到所測(cè)量的力而產(chǎn)生變形,并使附著其上的電阻應(yīng)變計(jì)一起變形。電阻應(yīng)變計(jì)再將變形轉(zhuǎn)換為電阻值的變化,從而可以測(cè)量力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
S型稱重傳感器是什么:
S型稱重傳感器是傳感器中更為普遍的一種傳感器,關(guān)鍵用以測(cè)固態(tài)間的抗拉力和工作壓力,也稱作拉工作壓力傳感器,因?yàn)橥庥^設(shè)計(jì)像S樣子,因此習(xí)慣性上也稱S型稱重傳感器。
S型稱重傳感器的原理:聚氨酯彈性體在外力下造成彈性變形,使黏貼在他表層的電阻應(yīng)變片也陪同造成形變,電阻應(yīng)變片形變后,電阻值將產(chǎn)生變化,再經(jīng)相對(duì)應(yīng)的精確測(cè)量電源電路把這一電阻器轉(zhuǎn)變,變換為電信號(hào),進(jìn)而完成了將外力作用轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的全過程。
S型稱重傳感器具備拉壓雙用的作用:抗拉力和工作壓力兩者都能精確測(cè)量其抗輪重工作能力層面,在諸多傳感器之中也是出挑的。優(yōu)點(diǎn)是高精度,檢測(cè)范圍好,安裝便捷在包裝領(lǐng)域獲得許多的運(yùn)用。
S型稱重傳感器應(yīng)用與優(yōu)點(diǎn):
常用的電阻應(yīng)變式傳感器有應(yīng)變式測(cè)力傳感器、應(yīng)變式壓力傳感器、應(yīng)變式扭矩傳感器、應(yīng)變式位移傳感器、應(yīng)變式加速度傳感器和測(cè)溫應(yīng)變計(jì)等。電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是精度高,測(cè)量范圍廣壽命長(zhǎng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實(shí)現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。
S型稱重傳感器工作原理:
彈性體在外力作用下發(fā)生彈性形變,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片也隨之產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程;
S型稱重傳感器缺點(diǎn):
它的缺點(diǎn)是對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號(hào)較弱,但可采取一定的補(bǔ)償措施。因此它廣泛應(yīng)用于自動(dòng)測(cè)試和控制技術(shù)中。
傳感器中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng),即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變,從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類,金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高(通常是絲式、箔式的幾十倍)、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。
S型稱重傳感器的工作原理:
基于其結(jié)構(gòu)形變(彎曲或剪切),將物體的重力或力的作用轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。具體來說,當(dāng)物體作用于S型稱重傳感器的上方或下方時(shí),S型稱重傳感器會(huì)因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而發(fā)生形變,即S形結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)或彎曲變形。這種形變與物體的重量成正比,同時(shí)也受物體作用方向和大小的影響。
S型稱重傳感器內(nèi)部包含有光纖光柵傳感器和光纖光柵光譜儀,光纖光柵傳感器可以檢測(cè)到光纖光柵的形變,而光柵光譜儀可以分析出光傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)。這樣,當(dāng)傳感器發(fā)生形變時(shí),它會(huì)通過光纖光柵傳感器產(chǎn)生微小的形變信號(hào),光譜儀再將光傳輸?shù)牟ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出,最終測(cè)量物體的重量、力的作用方向和大小等參數(shù)。
S型稱重傳感器的安裝方法:
1:根據(jù)所需工作環(huán)境來選定合適的傳感器量程以及確定所用傳感器的額定載荷,稱重傳感器雖然本身具備一定的過載能力,但在安裝和使用過程中應(yīng)盡量避免此種情況。有時(shí)短時(shí)間的超載,也可能會(huì)造成傳感器損壞。
2:稱重傳感器要輕拿輕放,尤其對(duì)于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器,任何振動(dòng)造成的沖擊或者跌落,都很有可能造成很大的輸出誤差。
3:安裝前按說明書要求接線,常用接線方式:紅色為電源正極,接到EXC+上,黑線為電源負(fù)極,接到EXC-上,綠線為信號(hào)正極,接到SIG+上,白線為信號(hào)負(fù)極,接到SIG-上,藍(lán)線為反饋正極,接到SEN+上,黃線為反饋負(fù)極,接到SEN-上,各廠家出廠時(shí)線顏色可能不一樣,具體請(qǐng)按說明書接線,
4:傳感器外殼、保護(hù)蓋板、引線接頭均經(jīng)密封處理,不可隨意打開,電纜線不宜自行加長(zhǎng),因?yàn)閭鞲衅麟娎|線在出廠時(shí)按輸出電阻值調(diào)整過,自行加長(zhǎng)或減短會(huì)影響到傳感器輸出電阻,為影響整個(gè)傳感器精度,如果實(shí)在確實(shí)需加長(zhǎng)時(shí)應(yīng)在接頭處錫焊,并加防潮密封膠,重新加電阻進(jìn)行調(diào)整達(dá)到出廠時(shí)的默認(rèn)輸出電阻,
5:傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)動(dòng)力電源線或有脈沖波的場(chǎng)所,這樣可以減少現(xiàn)場(chǎng)干擾源對(duì)傳感器信號(hào)輸出,減少誤差,提高精度。
6:在高度精度使用場(chǎng)合,應(yīng)使拉力傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。
7:購(gòu)買傳感器作為備件時(shí),應(yīng)將稱重傳感器放在干燥通風(fēng)無腐蝕性氣體的室內(nèi)儲(chǔ)存。