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負(fù)荷傳感器是稱重傳感器、測(cè)力傳感器的統(tǒng)稱,用單項(xiàng)參數(shù)評(píng)價(jià)它的計(jì)量特性。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(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類,以電阻應(yīng)變式使用最廣。稱重傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域,
電阻應(yīng)變式稱重傳感器主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜4部分組成。電阻應(yīng)變片貼在彈性元件上,彈性元件受力變形時(shí),其上的應(yīng)變片隨之變形,并導(dǎo)致電阻改變。測(cè)量電路測(cè)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(hào)輸出。電信號(hào)經(jīng)處理后以數(shù)字形式顯示出被測(cè)物的質(zhì)量。電阻應(yīng)變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數(shù)百噸,計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)1/1000~1/10000,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,可靠性較好。大部分電子衡器都使用這種傳感器。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理:彈性體彈性元件,敏感梁在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片轉(zhuǎn)換元件也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化增大或減小,再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)電壓或電流,從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。在測(cè)量過程中,重量加載到稱重傳感器的彈性體上會(huì)引起塑性變形。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(hào)。最簡(jiǎn)單的彎曲梁稱重傳感器只有一個(gè)應(yīng)變片。通常,彈性體和應(yīng)變片通過多種方式來結(jié)合,類似外殼密封部件等來保護(hù)應(yīng)變片。
稱重傳感器在選用時(shí)要考慮到很多因素,實(shí)際的使用當(dāng)中我們主要從下列幾個(gè)因素考慮。稱重傳感器的量程根據(jù)你的用途,稱重傳感器的量程選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載因素綜合評(píng)價(jià)來決定。一般來講,傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷,其稱量的準(zhǔn)確度就越高。但是在實(shí)際的使用當(dāng)中,由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外,還存在秤體自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷,因此選用傳感器時(shí),要考慮諸多方面的因素,保證傳感器的安全和壽命。其次稱重傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括傳感器的非線性、蠕變、重復(fù)性、滯后、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。在選用的時(shí)候不應(yīng)該盲目追求高等級(jí)的傳感器,應(yīng)該考慮電子衡的準(zhǔn)確度等級(jí)和成本。一般情況下,選用傳感器的總精度為非線性、不重復(fù)性和滯后三項(xiàng)指標(biāo)的之和的均方根值略高于秤的精度。稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間,保證安裝合適,稱重安全可靠;另一方面要考慮廠家的建議。對(duì)于傳感器制造廠家來講,它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。
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