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電子皮帶秤稱重傳感器的應(yīng)變原理

來源:南京天光電氣科技有限公司   2025年08月05日 07:33  
運(yùn)用到電子皮帶秤上使用的稱重傳感器性能較好的靈敏度數(shù)值來自于輸入輸出產(chǎn)生的線性關(guān)系比較嚴(yán)格,并且當(dāng)輸入為零時,輸出也應(yīng)該為零。因此將外載荷變換成應(yīng)變的彈性元件就是決定稱重傳感器性能的至關(guān)重要因素。通過力學(xué)的原理可以得知,金屬材料在受到外荷作用下會產(chǎn)生形變,形變的大小除了受到外力的大小影響外,還有一個原因是來自于金屬材料本身的性能因素,物理量的“應(yīng)變”則詮釋了相對變形量的大小。

彈性元件的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻應(yīng)變計(jì)的電阻,它的轉(zhuǎn)換原理是基于導(dǎo)線的應(yīng)變--電阻效應(yīng),這些由物理學(xué)得知?;诖嗽?,要求對電阻應(yīng)變計(jì)使用的敏感柵會提出高質(zhì)量的要求,在一定的應(yīng)變區(qū)域變化內(nèi),熱穩(wěn)定性能要能滿足,電阻率較高,電阻溫度系數(shù)盡量小。這些要求的目的就是保證應(yīng)變--電阻轉(zhuǎn)換精度。

由四個電阻相連后組成的電路,就是稱重傳感器的惠斯通電橋原理,主要是貼附在彈性元件上的電阻應(yīng)變計(jì)通過外荷作用發(fā)生改變從而轉(zhuǎn)化為電壓的輸出。四個電阻分為為ABCD,對角AC稱為對角供橋,相反則是BD稱為輸出供橋。當(dāng)供橋端接收電壓信號時,輸出端的電壓信息就會顯示起始值,如果橋臂電阻變化值出現(xiàn)改變時,相連的輸出端橋臂同樣會產(chǎn)生影響,在四個同時發(fā)生改變的同時就是稱之為全橋,由于全橋式的靈敏度比較高,所以在稱重傳感器的應(yīng)用中使用較多。

電子皮帶秤稱重傳感器分類

電子皮帶秤在工業(yè)自動化應(yīng)用中得到產(chǎn)能效率的提高是顯而易見的,而稱重傳感器是電子皮帶秤能否正常運(yùn)行的靈敏部件,目前市場上用到電子皮帶秤的稱重傳感器會有不同的分類,但是普及比較多的是電阻應(yīng)變式電子皮帶秤。

應(yīng)變計(jì)電阻的工作特性

(1)應(yīng)變計(jì)電阻值

應(yīng)變計(jì)的電阻是指應(yīng)變計(jì)在沒有安裝在稱重傳感器的內(nèi)部時或沒有收到外部的力作用下,一般正常情況下所指定的電阻值,一般表示電阻的數(shù)字歐姆精度要不低于0.05%.

衡量應(yīng)變計(jì)電阻性能有兩項(xiàng)指標(biāo):對標(biāo)稱值的偏差和對平均值的公差。偏差指的是不同包裝中應(yīng)變計(jì)的平均數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值的差別,而公差則是指包裝中單一的電阻值與一般平均數(shù)值的差別。

(2)應(yīng)變計(jì)電阻

當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)變儀的輸出電路是按120Ω應(yīng)變計(jì)設(shè)計(jì)的,故測量應(yīng)變時通常選用120Ω應(yīng)變計(jì)。因傳感器的使用及其插件原因目前生產(chǎn)廠生產(chǎn)的應(yīng)變計(jì)電阻有60,120,200,350,500,650,1000Ω等。

在傳感器中通常采用電阻為350Ω應(yīng)變計(jì),與常用的120Ω相比,若供橋電壓相等,則流過350Ω應(yīng)變計(jì)的電流較小,發(fā)熱量小,穩(wěn)定性較好。若流過應(yīng)變計(jì)的電流相等,則350Ω可施加較高的供橋電壓,輸出信號大。此外,應(yīng)變計(jì)電阻大,可以減小導(dǎo)線電阻對電路靈敏度的影響,并能提高電路的信躁比。

(3)常用應(yīng)變計(jì)電阻參數(shù)時考慮的內(nèi)容

進(jìn)行應(yīng)變測量或制造傳感器時都必須根據(jù)實(shí)際情況選擇應(yīng)變計(jì)參數(shù),1 應(yīng)變計(jì)散熱情況的考慮 2 導(dǎo)線電阻的影響 3 信噪比的影響

結(jié)語

稱重傳感器應(yīng)變計(jì)電阻值的輸出直接影響輸出信號的準(zhǔn)確性和一致性,在選型稱重傳感器時應(yīng)該主要考慮的因素。



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