每個(gè)稱(chēng)重傳感器都有一個(gè)mV/V的特性,它輸出的mV信號(hào)與接收到的電壓密切相關(guān),SENS+和SENS-實(shí)際上是稱(chēng)重傳感器內(nèi)的一個(gè)高阻抗回路,可以將稱(chēng)重模塊實(shí)際接收到的電壓反饋給稱(chēng)重模塊。假設(shè)EXC+和EXC-為10V,線(xiàn)路損耗,傳感器2mV/V,實(shí)際上傳感器輸出比較大信號(hào)為()*2=19mV,而不是20mV。此時(shí)稱(chēng)重傳感器內(nèi)部就會(huì)把19mV作為比較大量程,前提是傳感器必須通過(guò)反饋回路把實(shí)際電壓反饋給稱(chēng)重模塊。在稱(chēng)重傳感器上將EXC+與 SENS+短接,EXC-與SENS-短接,***于傳感器與稱(chēng)重模塊距離較近,電壓損耗非常小的場(chǎng)合,否則測(cè)量存在誤差。微型稱(chēng)重傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是朝著更高的精度、更小的尺寸和更多的功能方向發(fā)展。石家莊微型稱(chēng)重傳感器系列
由此可見(jiàn),電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路是電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器中不可缺少的幾個(gè)主要部分。下面就這三方面簡(jiǎn)要論述。一、電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片是把一根電阻絲機(jī)械的分布在一塊有機(jī)材料制成的基底上,即成為一片應(yīng)變片。他的一個(gè)重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。我們來(lái)介紹一下它的意義。設(shè)有一個(gè)金屬電阻絲,其長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面是半徑為r的圓形,其面積記作S,其電阻率記作ρ,這種材料的泊松系數(shù)是μ。當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時(shí),它的電阻值為R:石家莊微型稱(chēng)重傳感器系列該傳感器具有快速響應(yīng)和穩(wěn)定的性能。
稱(chēng)重傳感器 [7]的出線(xiàn)方式有4線(xiàn)和6線(xiàn)兩種,模塊或稱(chēng)重變送器的接線(xiàn)也有4線(xiàn)和6線(xiàn)兩種,要接4線(xiàn)還是6線(xiàn)首先要看你的硬件要求是怎樣的,原則是:傳感器能接6線(xiàn)的不接4線(xiàn),必須接4線(xiàn)的就要進(jìn)行短接。一般的稱(chēng)重傳感器都是六線(xiàn)制的,當(dāng)接成四線(xiàn)制時(shí),電源線(xiàn)(EXC-,EXC+)與反饋線(xiàn)(SEN-,SEN+)就分別短接了。SEN+和SEN-是補(bǔ)償線(xiàn)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(chēng)重傳感器供電的,但是由于稱(chēng)重模塊和傳感器之間的線(xiàn)路損耗,實(shí)際上傳感器接收到的電壓會(huì)小于供電電壓。
電阻應(yīng)變式利用 [2]電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜4部分組成。板環(huán)式板環(huán)式稱(chēng)重傳感器的結(jié)構(gòu)具有明確的應(yīng)力流線(xiàn)分布、輸出靈敏度高、彈性體為一整體、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力狀態(tài)穩(wěn)定、易于加工等優(yōu)點(diǎn)。目前在傳感器生產(chǎn)中還占著較大的比例,而對(duì)這種結(jié)構(gòu)傳感器的設(shè)計(jì)公式目前還不很完善。因這種彈性體的應(yīng)變計(jì)算比較復(fù)雜,通常在設(shè)計(jì)時(shí)把它看作為圓環(huán)式彈性體進(jìn)行估算。特別是對(duì)1t及以下量程的板環(huán)式傳感器設(shè)計(jì)計(jì)算誤差更大,同時(shí)往往還會(huì)出現(xiàn)較大的非線(xiàn)性誤差。該傳感器的設(shè)計(jì)和制造工藝不斷改進(jìn)。
微型稱(chēng)重傳感器是測(cè)量領(lǐng)域的小精靈,雖然體積微小,但功能強(qiáng)大且精細(xì)無(wú)比。它的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)高精度、小尺寸的稱(chēng)重需求提供了可能。在原理的層面,微型稱(chēng)重傳感器基于應(yīng)變效應(yīng)、電容變化或電磁感應(yīng)等物理現(xiàn)象來(lái)工作。當(dāng)物體置于傳感器上時(shí),引起的機(jī)械變形會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的電學(xué)參數(shù)發(fā)生改變。以應(yīng)變式微型稱(chēng)重傳感器為例,粘貼在彈性元件上的電阻應(yīng)變片會(huì)隨著外力產(chǎn)生微小的電阻變化,這種變化經(jīng)過(guò)電路轉(zhuǎn)換和放大,終以電信號(hào)的形式反映出所承受的重量。在設(shè)計(jì)的考量上,微型稱(chēng)重傳感器要兼顧微型化和高性能。為了減小體積,采用了集成化的電路設(shè)計(jì)和微型化的敏感元件。同時(shí),為了保證測(cè)量精度和穩(wěn)定性,需要對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精心優(yōu)化,減少外界干擾的影響。例如,采用密封封裝技術(shù)來(lái)防止灰塵和濕氣的侵入,使用溫度補(bǔ)償電路來(lái)抵消環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。在實(shí)際應(yīng)用中,微型稱(chēng)重傳感器展現(xiàn)出了普遍的用途。在醫(yī)療領(lǐng)域,它被用于微創(chuàng)手術(shù)器械的力反饋系統(tǒng),幫助醫(yī)生更精確地操作;在物流行業(yè),用于小型包裹的自動(dòng)稱(chēng)重和分揀;在實(shí)驗(yàn)室研究中,能夠?qū)ξ⒘繕悠愤M(jìn)行精確稱(chēng)重,為科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供可靠的數(shù)據(jù)。以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的特定要求。九江微型稱(chēng)重傳感器作用
這種傳感器的應(yīng)用前景廣闊。石家莊微型稱(chēng)重傳感器系列
R = ρL/S(Ω) (2—1)當(dāng)他的兩端受F力作用時(shí),將會(huì)伸長(zhǎng),也就是說(shuō)產(chǎn)生變形。設(shè)其伸長(zhǎng)ΔL,其橫截面積則縮小,即它的截面圓半徑減少Δr。此外,還可用實(shí)驗(yàn)證明,此金屬電阻絲在變形后,電阻率也會(huì)有所改變,記作Δρ。對(duì)式(2--1)求全微分,即求出電阻絲伸長(zhǎng)后,他的電阻值改變了多少。我們有: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,我們知道導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積S = πr2,則 Δs = 2πr*Δr,所以ΔS/S = 2Δr/r (2—4)石家莊微型稱(chēng)重傳感器系列
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