废旧资讯
废金属 废塑料 废纺织品/皮革 废纸 废电子电器 二手设备
每日一评
废金属日评 废塑料日评 废纸日评
综合资讯
权威分析 投资分析 政策法规 投资指南 经济观察
特色资讯
变废为宝 废旧百科 专题活动 废旧生意经 废旧宝典
当前位置:变宝网 > 资讯首页 > 废旧百科 > 称重传感器原理及应用
没找到想要的商机?发布需求,让我们帮你找商机  免费发布商机

称重传感器原理及应用

变宝网07月13日讯

称重传感器原理及应用,称重传感器实际上是一种将质信号转变为可测的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。

一、称重传感器原理

电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻将发生变化(大或减小),再经相应的测电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。

由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。

1、电阻应变片

电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。

设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻为R:

R = ρL/S(Ω) (2—1)

当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。

对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻改变了多少。我们有:

ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2)

用式(2--1)去除式(2--2)得到

ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S (2—3)

另外,我们知道导线的横截面积S = πr2,则 Δs = 2πr*Δr,所以

ΔS/S = 2Δr/r (2—4)

从材料力学我们知道

Δr/r = -μΔL/L (2—5)

其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有

ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L

=(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/L

= K *ΔL/L (2--6)

其中

K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L) (2--7)

式(2--6))说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间的关系。

需要说明的是:灵敏度系数K的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数,它和应变片的形状、尺寸大小无关,不同的材料的K一般在1.7—3.6之间;其次K是一个无因次,即它没有纲。

在材料力学中ΔL/L称作为应变,记作ε,用它来表示弹性往往显得太大,很不方便

常常把它的百万分之一作为单位,记作με。这样,式(2--6)常写作:

ΔR/R = Kε (2—8)

2、弹性体

弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对外力产生反作用力,达到相对静平衡;其次,它要产生一个高品质的应变场(区),使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。

以称重传感器的弹性体为例,来介绍一下其中的应力分布。

设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。

肓孔底部中心是承受纯剪应力,但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神,一为压缩,若把应变片贴在这里,则应变片上半部将受拉伸而阻加,而应变片的下半部将受压缩,阻减少。下面列出肓孔底部中心点的应变表达式,而不再推导。

ε = (3Q(1+μ)/2Eb)*(B(H2-h2)+bh2)/ (B(H3-h3)+bh3) (2--9)

其中:Q--截面上的剪力;E--扬氏模:μ—泊松系数;B、b、H、h—为梁的几何尺寸。

需要说明的是,上面分析的应力状态均是“局部”情况,而应变片实际感受的是“平均”状态。

3、检测电路

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。

称重传感器原理及应用

二、称重传感器应用

在工企业中应用的称重仪表性能指标通常用精确度(又称精度)、变差、敏锐度来形貌。仪表工校验仪表通常也是调校精确度,变差和敏锐度三项。

1.变差是指称重仪表被测变(可明白为输入信号)多次从差异偏向到达同一数时,仪表指示之间的最大差,大概说是仪表在外界条件稳固的环境下,被测参数由小到大变革(正向特性)和被测参数由大到小变革(反向特性)不划一的程度,两者之差即为仪表变差。可靠性 称重控制仪表可靠性是化工企业仪表工所寻求的另一紧张性能指标。可靠性和仪表维护是相反相成的,仪表可靠性高阐明仪表维护小,反之仪表可靠性差,仪表维护就大。对付化工企业检测与进程控制仪表,大部门安置在工艺管道、种种塔、釜、罐、器上.

2.称重仪表在称重传感器中的稳固性 在划定事情条件内,称重仪表某些性能随时间连结稳固的本领称为稳固性(度)。仪表稳固性是化工企业仪表工非常体贴的一天性能指标。由于化工企业利用仪表的环境相比拟力恶劣,被测的介质温度、压力变革也相比拟力大,在这种环境中投入仪表利用,仪表的某些部件随时间连结稳固的本领会低沉,仪表的稳固性会降落。徇或表征仪表稳固性尚未有定,化工企业通常用仪表零漂移来衡仪表的稳固性。称重仪表稳固性的优劣直接干系到仪表的利用范畴,偶然直接影响化工生产,稳固性不好造成的影响每每双仪表精度降落对化工生产的影响还要大。稳固性不好仪表维护也大,是仪表工最不盼望出现的事情。

3.称重仪表的敏锐度偶然也称"放大比",也是仪表静特性贴切线上各点的斜率。长放大倍数可以提高仪表敏锐度,单纯加大敏锐度并不变化仪表的基天性能,即称重仪表精度并没有提高,相反偶然会出现振荡征象,造成输出不稳固。仪表敏锐度应连结恰当的

更多称重传感器的相关资讯,请持续关注变宝网资讯中心。

【变宝网-再生资源行业最具影响力的电子商务平台】
免责声明:
本网文章均转自网络,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如涉及作品内容、版权和其它问题,请联系变宝网新闻中心或书面发函至本公司,我们将在第一时间处理!




热门产品(按字母): A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z