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传感器的原理和领域运用

点击: 日期:2018/4/26 9:14:53作者:admin

      随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。

  传统概念上,负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的“称重”和“测力”两种传感器合二为一来考虑,对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标,均在常温下进行试验;并用非线性、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差6项指标中的****误差,来确定称重传感器准确度等级,分别用0.02、0.03、0.05......1.0表示。

  称重传感器的原理是在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号。考虑到不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响,称重传感器的性能指标主要有线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性等。在各种衡器和质量计量系统中,通常用综合误差带来综合控制传感器准确度,并将综合误差带与衡器误差带(图1)联系起来,以便选用对应于某一准确度衡器的称重传感器。国际法制计量组织(OIML)规定,传感器的误差带占衡器误差带的70%,称重传感器使用知识的线性误差、滞后误差以及在规定温度范围内由于温度对灵敏度的影响所引起的误差等的总和不能超过误差带。这就允许传感器制造厂对构成计量总误差的各个分量进行调整,从而获得期望的准确度。

      剪切梁式称重传感器原理是弹性体受力的作用后,需要测量的不是其正应力,而是由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出来的,它只能产生于与工字梁中心轴 线成45“的互相垂直的主应力,也就是产生于由切应力而引起的拉伸应力及压缩应力。因此,将4片应变计分别贴在工字梁腹板的两面,并与中心轴线成45°的相互垂直的位置上。这4个应变计组成全桥,当传感器承受载荷时,应变计R,R3的电阻值增大,R2,R;的电阻值减小,其结果在电桥的对角线上产生与载荷成正比的不平衡输出。利用这一原理,便可测出力或载荷的大小。

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