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1、傳感器電阻應(yīng)變式原理:
彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在它表面的電阻應(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)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。
在傳感器的彈性體上粘貼有應(yīng)變計(jì),組成惠斯登電橋。在無負(fù)荷時(shí),電橋處于平衡狀態(tài),輸出為零。當(dāng)彈性體承受載荷時(shí),各應(yīng)變計(jì)隨之產(chǎn)生與載荷成比例的應(yīng)變,由輸出電壓即可測出外加載。
傳感器置于承載器臺下面,在重力作用下,通過承載器將重力傳遞至稱重傳感器,使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生變形,貼附于彈性體上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡,輸出與重量數(shù)值成正比例的電信號,經(jīng)線性放大器將信號放大。再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由儀表的微處理機(jī)(CPU)對重量信號進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。配置打印機(jī)后,即可打印記錄稱重?cái)?shù)據(jù),如果配置計(jì)算機(jī)可將計(jì)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理。
2、傳感器敏感元件
直接感受被測量(質(zhì)量)并輸出與被測量有確定關(guān)系的其他量的元件。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的彈性體,是將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫?電容式稱重傳感器的彈性體將被測的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤?/span>
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3、傳感器變換元件
又稱傳感元件,是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的信號。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的電阻應(yīng)變計(jì)(或稱電阻應(yīng)變片),將彈性體的形變轉(zhuǎn)換為電阻量的變化;電容式稱重傳感器的電容器,將彈性體的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萘康淖兓?。有時(shí)某些元件兼有敏感元件和變換元件兩者的職能。如電壓式稱重傳感器的壓電材料,在外載荷的作用下,在發(fā)生變形的同時(shí)輸出電量。
4、傳感器測量元件
將變換元件的輸出變換為電信號,為進(jìn)一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器中的電橋電路,壓電式稱重傳感器的電荷前置放大器。
5、傳感器輔助電源
為傳感器的電信號輸出提供能量。一般稱重傳感器均需外鏈電源才能工作。因此,作為一個(gè)產(chǎn)品必須標(biāo)明供電的要求,但不作為稱重傳感器的組成部分。有些傳感器,如磁電式速度傳感器,由于他輸出的能量較大,故不需要輔助電源也能正常工作。所以并非所有傳感器都要有輔助電源。稱重傳感器性能的好壞很大程度上取決于制造材料的選擇。稱重傳感器材料包括以下幾個(gè)部分:應(yīng)變片材料、彈性體材料、貼片黏合劑材料、密封膠材料、引線密封材料和引線材料。
6、傳感器應(yīng)變片和電阻元件材料:
應(yīng)變片是稱重傳感器的感應(yīng)部分,它將外力的大小轉(zhuǎn)化為電學(xué)量輸出,是傳感器zui重要的組成部分,常用的應(yīng)變片基材采用高分子薄膜材料,應(yīng)變材質(zhì)通常為高純度康銅 。應(yīng)變片的性能不僅僅與基材和康銅純度有關(guān),還與制造工藝有關(guān)。提高工藝技術(shù)水平也是改善傳感器性能一個(gè)很重要的方面。
傳感器彈性體材料:
稱重傳感器彈性體的作用是傳遞外力,它必須具有在受到相同力大小的時(shí)候,產(chǎn)生形變一樣,因?yàn)閼?yīng)變片就粘貼在彈性體上面,彈性體的形變就是應(yīng)變片的形變;同時(shí)它還須具有復(fù)位性,在外力消失的時(shí)候,可以自動復(fù)位。彈性體材料通常選擇各樣金屬,主要有鋁合金、不銹鋼和合金鋼等等。
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