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稱重式傳感器的分類
點擊次數(shù)：1373 發(fā)布時間：2017-1-3
稱重傳感器按轉(zhuǎn)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(yīng)變式等8類，以電阻應(yīng)變式使用zui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(zhuǎn)換成光電信號（圖2）。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(tǒng)使表盤軸旋轉(zhuǎn)，帶動移動光柵轉(zhuǎn)動，使莫爾條紋也隨之移動。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，即可計算出移過的莫爾條紋數(shù)量，測出光柵轉(zhuǎn)動角的大小，從而確定和讀出被測物質(zhì)量。
碼盤式傳感器的碼盤（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(zhuǎn)時，碼盤也隨之轉(zhuǎn)過一定角度。光電池將透過碼盤接受光信號并轉(zhuǎn)換成電信號，然后由電路進行數(shù)字處理，zui后在顯示器上顯示出代表被測質(zhì)量的數(shù)字。光電式傳感器曾主要用在機電結(jié)合秤上。
液壓式
如圖4所示，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(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡單而牢固，測量范圍大，但準(zhǔn)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(guān)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(fā)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(zhì)量。電容式傳感器耗電量少，造價低，準(zhǔn)確度為1/200～1/500。
電磁力式
它利用承重臺上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作（圖5）。當(dāng)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(jīng)放大后流入線圈，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)至平衡狀態(tài)。對產(chǎn)生電磁平衡力的電流進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測物質(zhì)量。電磁力式傳感器準(zhǔn)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
如圖7所示，鐵磁元件在被測物重力作用下發(fā)生機械變形時，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級線圈的感應(yīng)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(zhì)量。磁極變形式傳感器的準(zhǔn)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。
振動式
彈性元件受力后，其固有振動頻率與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出被測物作用在彈性元件上的力，進而求出其質(zhì)量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種。
振弦式傳感器的彈性元件是弦絲。當(dāng)承重臺上加有被測物時，V形弦絲的交點被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力減小。兩根弦的固有頻率發(fā)生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差，即可求出被測物的質(zhì)量。振弦式傳感器的準(zhǔn)確度較高，可達1/1000～1/10000，稱量范圍為100克至幾百千克，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，造價高。
音叉式傳感器的彈性元件是音叉。音叉端部固定有壓電元件，它以音叉的固有頻率振蕩，并可測出振蕩頻率。當(dāng)承重臺上加有被測物時，音叉拉伸方向受力而固有頻率增加，增加的程度與施加力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出重物施加于音叉上的力，進而求出重物質(zhì)量。音叉式傳感器耗電量小，計量準(zhǔn)確度高達1/10000～1/200000，稱量范圍為500g～10kg。
陀螺儀式
如圖10所示，轉(zhuǎn)子裝在內(nèi)框架中，以角速度ω繞X軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。內(nèi)框架經(jīng)軸承與外框架聯(lián)接，并可繞水平軸Y傾斜轉(zhuǎn)動。外框架經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)與機座聯(lián)接，并可繞垂直軸Z旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸（X軸）在未受外力作用時保持水平狀態(tài)。轉(zhuǎn)子軸的一端在受到外力（P/2）作用時，產(chǎn)生傾斜而繞垂直軸Z轉(zhuǎn)動（進動）。進動角速度ω與外力P/2成正比，通過檢測頻率的方法測出ω，即可求出外力大小，進而求出產(chǎn)生此外力的被測物的質(zhì)量。
陀螺儀式傳感器響應(yīng)時間快（5秒），無滯后現(xiàn)象，溫度特性好（3ppm），振動影響小，頻率測量準(zhǔn)確精度高，故可得到高的分辨率（1/100000）和高的計量準(zhǔn)確度（1/30000～1/60000）。
電阻應(yīng)變式
利用電阻應(yīng)變片變形時其電阻也隨之改變的原理工作（圖11）。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應(yīng)變片隨之變形，并導(dǎo)致電阻改變。測量電路測出應(yīng)變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測物的質(zhì)量。
電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為幾十克至數(shù)百噸，計量準(zhǔn)確度達1/1000～1/10000，結(jié)構(gòu)較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器均使用此傳感器。
接線方法
稱重傳感器的出線方式有4線和6線兩種，模塊或稱重變送器的接線也有4線和6線兩種，要接4線還是6線首先要看你的硬件要求是怎樣的，原則是：傳感器能接6線的不接4線，必須接4線的就要進行短接。
一般的稱重傳感器都是六線制的，當(dāng)接成四線制時，電源線（EXC-，EXC+）與反饋線（SEN-，SEN+）就分別短接了。SEN+和SEN-是補償線路電阻用的。SEN+和EXC+是通路的，SEN-和EXC-是通路的。
EXC+和EXC-是給稱重傳感器供電的，但是由于稱重模塊和傳感器之間的線路損耗，實際上傳感器接收到的電壓會小于供電電壓。每個稱重傳感器都有一個mV/V的特性，它輸出的m號與接收到的電壓密切相關(guān)，SENS+和SENS-實際上是稱重傳感器內(nèi)的一個高阻抗回路，可以將稱重模塊實際接收到的電壓反饋給稱重模塊。假設(shè)EXC+和EXC-為10V,線路損耗，傳感器2mV/V，實際上傳感器輸出zui大信號為（）*2=19mV，而不是20mV。此時稱重傳感器內(nèi)部就會把19mV作為zui大量程，前提是傳感器必須通過反饋回路把實際電壓反饋給稱重模塊。在稱重傳感器上將EXC+與 SENS+短接，EXC-與SENS-短接，于傳感器與稱重模塊距離較近，電壓損耗非常小的場合，否則測量存在誤差。
安裝注意事項
1、稱重傳感器要輕拿輕放，尤其對于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器，任何振動造成的沖擊或者跌落，都很有可能造成很大的輸出誤差。
2、設(shè)計加載裝置及安裝時應(yīng)保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合，使傾斜負(fù)荷和偏心負(fù)荷的影響減至zui小。
3、在水平調(diào)整方面。如果使用的是稱重傳感器的話，其底座的安裝平面要使用水平儀調(diào)整直到水平；如果是多個傳感器同時測量的情況，那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個水平面上，這樣做的目的主要是為了保證每個傳感器所承受的力量基本一致。
4、按照其說明中稱重傳感器的量程選定來確定所用傳感器的額定載荷。
5、為防止化學(xué)腐蝕．安裝時宜用凡士林涂稱重傳感器外表面。應(yīng)避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場臺使用。
6、在稱重傳感器加載裝置兩端加接銅編織線做的旁路器。
7、電纜線不宜自行加長，在確實需加長時應(yīng)在接頭處錫焊，并加防潮密封膠。
8、在稱重傳感器周圍采用一些擋板把傳感器罩起來。這樣做的目的可防止雜物掉進傳感器的運動部分，影響其測量精度。
9、傳感器的電纜線應(yīng)遠離強動力電源線或有脈沖波的場所，無法避競時應(yīng)把稱重傳感器的電纜線單獨穿入鐵管內(nèi)，并盡量縮短連接距離。
10、按其說明中的稱重傳感器量程選定來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。有時短時間的超載，也可能會造成傳感器*損壞。
11、在高度精度使用場合，應(yīng)使/稱重傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。
工作過程
在測量過程中，重量加載到稱重傳感器的彈性體上會引起塑性變形。
電阻應(yīng)變式稱重傳感器的工作過程
電阻應(yīng)變式稱重傳感器的工作過程
應(yīng)變 (正向和負(fù)向) 通過安裝在彈性體上的應(yīng)變片轉(zhuǎn)換為電子信號。
儀表應(yīng)用
稱重儀表也叫稱重顯示控制儀表，是將稱重傳感器信號（或再通過重量變送器）轉(zhuǎn)換為重量數(shù)字顯示，并可對重量數(shù)據(jù)進行儲存、統(tǒng)計、打印的電子設(shè)備，常用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的自動化配料，稱重，以提高生產(chǎn)效率。
在工企業(yè)中應(yīng)用的稱重儀表性能指標(biāo)通常用度（又稱精度）、變差、敏銳度來形貌。儀表工校驗儀表通常也是調(diào)校度，變差和敏銳度三項。
1.變差是指稱重儀表被測變量（可明白為輸入信號）多次從差異偏向到達同一數(shù)值時，儀表指示值之間的zui大差值，大概說是儀表在外界條件穩(wěn)固的環(huán)境下，被測參數(shù)由小到大變革（正向特性）和被測參數(shù)由大到小變革（反向特性）不劃一的程度，兩者之差即為儀表變差。可靠性 稱重控制儀表可靠性是化工企業(yè)儀表工所尋求的另一緊張性能指標(biāo)。可靠性和儀表維護量是相反相成的，儀表可靠性高闡明儀表維護量小，反之儀表可靠性差，儀表維護量就大。對付化工企業(yè)檢測與進程控制儀表，大部門安置在工藝管道、種種塔、釜、罐、器上.
2.稱重儀表在稱重傳感器中的穩(wěn)固性 在劃定事情條件內(nèi)，稱重儀表某些性能隨時間連結(jié)穩(wěn)固的本領(lǐng)稱為穩(wěn)固性（度）。儀表穩(wěn)固性是化工企業(yè)儀表工非常體貼的一天性能指標(biāo)。由于化工企業(yè)利用儀表的環(huán)境相比擬力惡劣，被測量的介質(zhì)溫度、壓力變革也相比擬力大，在這種環(huán)境中投入儀表利用，儀表的某些部件隨時間連結(jié)穩(wěn)固的本領(lǐng)會低沉，儀表的穩(wěn)固性會降落。徇或表征儀表穩(wěn)固性尚未有定量值，化工企業(yè)通常用儀表零漂移來衡量儀表的穩(wěn)固性。稱重儀表穩(wěn)固性的優(yōu)劣直接干系到儀表的利用范疇，偶然直接影響化工生產(chǎn)，穩(wěn)固性不好造成的影響每每雙儀表精度降落對化工生產(chǎn)的影響還要大。穩(wěn)固性不好儀表維護量也大，是儀表工zui不盼望出現(xiàn)的事情。
稱重儀表的敏銳度偶然也稱"放大比"，也是儀表靜特性貼切線上各點的斜率。增長放大倍數(shù)可以提高儀表敏銳度，單純加大敏銳度并不變化儀表的基天性能，即稱重儀表精度并沒有提高，相反偶然會出現(xiàn)振蕩征象，造成輸出不穩(wěn)固。儀表敏銳度應(yīng)連結(jié)恰當(dāng)?shù)牧俊?br />對于大部分客戶來講，儀表精度雖然是一個緊張指標(biāo)，但在實際利用中，每每更強調(diào)儀表的穩(wěn)固性和可靠性，因為化工企業(yè)檢測與進程控制儀表用于計量的為數(shù)不多，而大量的是用于檢測。別的，利用在進程控制體系中的檢測儀表其穩(wěn)固性、可靠性比精度更為緊張。
隨著儀表更新?lián)Q代，特別是微電子技能引入稱重儀表制造行業(yè)，使儀表可告性大大提高。儀表生產(chǎn)廠商對這天性能指標(biāo)也越來越珍視，通常用平均無妨礙時間MTBF來形貌儀表的可靠性。一臺全智能稱重變送器的MTBF比一樣平常非智能儀表如電動Ⅲ變送器要高10倍左右。稱重儀表在使用前要與稱重傳感器配套進行數(shù)字標(biāo)定。標(biāo)定實際上就是用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對衡器進行校準(zhǔn)。標(biāo)定后的儀表內(nèi)部保存有相對于這一組傳感器的標(biāo)定系數(shù)。有了這個系數(shù)后，儀表才可以把稱重傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹亓繑?shù)字。威斯特公司將竭誠為您服務(wù)。