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传感器知识
称重传感器工作原理

称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。
1、称重传感器的测试原理
称重传感器的测试流程如图1所示. 称重传感器的电压输出范围为0~30mV.
检测标准主要有:
  A: 未受力的零点电压U0≤5mV;
  B: 20min前后输出电压变化范围和受力过程中最大电压和最小电压变化不超过0.006mV,即Uoe-U0≤0.006mV,Umax-Umin≤0.006mV;
  C: 受力过程中输出电压每间隔5min的变化不超过0.003mV.整个测试过程中所有输出电压符合以上测试标准,则说明传感器精确度达到要求,性能良好;否则,传感器不能准确反映出所受压力,线性误差大,传感器不合格。



2、称重传感器检测数据分析
在传统检测中,通常使用高精度万用表测量传感器的输出电压,工作人员读表记录数据.其最大缺点是每次只能读取一支传感器的数据,而且每次切换测试机台时,万用表需要3s的稳定时间才能读数,记录数据需要1s时间.导致结果产生很大的时间误差,进而影响了合格品的判定.例如当读取U5时,1号机台读取到的是1号传感器5min时的精确值,而读到32号机台时,实际时间已经进行到了(3s+1s)×32路+5min=422s,也就是说32号机台上的传感器的U5并不是5min时的电压,而是422s的电压.从第1路到第32路,产生了122s的时间误差.称重传感器自动检测系统使用多路数据采集卡,可将每路输出电压的平均读取时间降低到几秒钟之内,解决了传统检测中的时间误差问题。
称重传感器灵敏度S = 1mv / v 时:激励电压V = 12V, 最大秤量Emax = 150kg, 衡器最大秤量Max = 150kg,最大净输出信号为:称重传感器灵敏度S = 1mv / v 时:激励电压V = 12V, 最大秤量Emax = 150kg, 衡器最大秤量Max = 150kg,最大净输出信号为:
激励电压× 灵敏度×EMmaxax= 12v × 1v / v ×115500kkgg = 12mv称重传感器灵敏度S = 2mv / v 时:激励电压V = 12V, 最大秤量Emax = 300kg, 衡器最大秤量Max = 150kg,最大净输出信号为:激励电压× 灵敏度× MEmaxax= 12v × 2mv / v ×310500kkgg = 12mv如果这只灵敏度S = 1mv / v 的称重传感器的最小静载荷Emin = 6kg,当准确度等级为C3 级,即,nLC = 3000 时,有检定分度值V = Emaxn-LCEmin = 1503k0g0-0 6kg = 0. 048kg而如前所述台秤的检定分度值e = 0. 05kg。这样,称重传感器的检定分度值和衡器分度值,在S = 1mv / V 的前提下,基本是接近了。
3、检测电路原理


以CXF01轮辐式称重传感器为例
  检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点,如可以抑制温度变化的影响,可以抑制侧向力干扰,可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵销,所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。其实称重传感器原理上就是压力传感器,形状不一样而已,通常有很多种方法传感的,但我见到,用得比较多,比如地磅用的那些,一般为电涡流式。也就是说,他有一个电涡流触发绕组,然后还有一个传感器感应电涡流强度。由于这个传感器整体是金属封装,电涡流在其内部,受到压后形变,涡流就发生变化,放大后就可以读到数据了。然后,封装这个东西的材料,通常选用刚性材料, 总之,就是一般的金属,比如钢,但肯定不会用很软的东西的。至少电涡流方式传感的压力传感器,是不会用软金属制造的。因为即使是钢,就算受到压力形变那么几微米,那么电涡流的变化也足够感应出到底变化了多少而且如果是软金属,称很重东西的时候,可能很容易出问题。

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