淺析板環(huán)稱重傳感器的缺點(diǎn)
稱重傳感器按照外形分為很多種,有吊鉤秤稱重傳感器,懸臂梁稱重傳感器,波紋管稱重傳感器,橋式稱重傳感器,板環(huán)式稱重傳感器等等,其實(shí)它們的工作原理都是一樣的,只是迎合不同的應(yīng)用場(chǎng)所,不同條件限制,采取不同的傳感器外形來(lái)制作,下面就板環(huán)式稱重傳感器做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹:
板環(huán)式稱重傳感器的簡(jiǎn)介:
稱重傳感器按照外形分為很多種,有吊鉤秤稱重傳感器,懸臂梁稱重傳感器,波紋管稱重傳感器,橋式稱重傳感器,板環(huán)式稱重傳感器等等,其實(shí)它們的工作原理都是一樣的,只是迎合不同的應(yīng)用場(chǎng)所,不同條件限制,采取不同的傳感器外形來(lái)制作,下面就板環(huán)式稱重傳感器做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹:
板環(huán)式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)具有明確的應(yīng)力流線分布、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)較大的非線性誤差。
板環(huán)式用途與特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、防護(hù)性能好。精度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。適用于吊鉤秤、機(jī)電結(jié)合秤及其它力值的測(cè)量與控制廣泛應(yīng)用于建材、水泥、化工等行業(yè)。
板環(huán)式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)具有明確的應(yīng)力流線分布、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)較大的非線性誤差。
板環(huán)式稱重傳感器構(gòu)成:
1:敏感元件
直接感受被測(cè)量(質(zhì)量)并輸出與被測(cè)星有確定關(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(cè)物體的質(zhì)星轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫?電容式稱重傳感器的彈性體將被漢的質(zhì)星轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤?/p>
2:變換元件
又稱傳感元件,是將敏感元件的翰出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跐h星的信號(hào),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)換為電阻性的變化,電容式稱重傳感器的電容器,將彈性體的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萘康淖兓袝r(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)輸出電信。
3:測(cè)量元件
將變換元件的輸出變換為電信號(hào),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。
4:輔助電源
為傳感眼的電信號(hào)輸出提供能星,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,但不作為稱重傳感騾的組成部分,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。
板環(huán)式拉向稱重傳感器:具有極好的拉壓對(duì)稱性。抗扭,抗沖擊,抗震動(dòng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,綜合精度高。焊接密封,防腐蝕,防塵,防潮,防水性能好,適合于惡劣環(huán)境,結(jié)構(gòu)小巧緊湊,規(guī)格齊全,安裝調(diào)試方便。適用于建筑,水利,化工, 電力,港口等行業(yè)的工程機(jī)械。
這款拉向傳感器還是屬于比較經(jīng)典的那種,它的經(jīng)典正因?yàn)樗錾膽敉鈵毫迎h(huán)境下的工作,至今還是為它留有生產(chǎn)線
自這款傳感器面市后也是出現(xiàn)不少仿造產(chǎn)品。但性能參差不齊,更多的仿造品,防的是外觀,內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,基本是用常見(jiàn)的S型再套上一個(gè)外殼,穩(wěn)定性也是不能保證
正品的這款傳感器內(nèi)部如圖所示,傳感器的上下面為內(nèi)螺孔,中間部分為圓柱型,內(nèi)部結(jié)構(gòu)與上下螺孔為一體成型。
所以這款傳感器的穩(wěn)定性,和戶外能力更為出色現(xiàn)在普遍用S型結(jié)構(gòu)的傳感器做拉向的稱重,但用在戶外惡劣環(huán)境的話,密封性抗拉性、耐疲勞還是要比S型更為出色,我還是推薦這款傳感器,大家在選型的時(shí)候可以考慮,不遜色進(jìn)口拉向傳感器,相信它的性能不會(huì)讓您失望!
環(huán)稱重傳感器的缺點(diǎn)分析:
缺點(diǎn)一:輸出阻抗高,負(fù)載能力差
電容式稱重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大,一般為幾十到幾百微法,甚至只有幾個(gè)微法。因此,電容式稱重傳感器的輸出阻抗高,因而負(fù)載能力差,易受外界干擾影響產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法工作。必須采取妥善的屏蔽措施,從而給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)不便。容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高,否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響儀器的性能,為此還要特別注意周圍的環(huán)境如溫度、清潔度等。若采用高頻供電,可降低電容式稱重傳感器的輸出抗阻,但高頻放大、傳感器遠(yuǎn)比低頻的復(fù)雜,且寄生電容影響大,不易保證工作的穩(wěn)定性。
缺點(diǎn)二:輸出特性非線性
電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的,雖采用差分型來(lái)改善,但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí),輸出特性才呈線性。否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將于傳感器電容器直接疊加,使輸出特性非線性。
缺點(diǎn)三:寄生電容影響大
電容式稱重傳感器的初始電容量小,而連接傳感器和電子線路的引線電容、電子線路的雜散電容以及傳感器內(nèi)板極與周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等所謂寄生電容缺較大,不僅降低了傳感器的靈敏度,而且這些電容常常是隨機(jī)變化的,將使儀器工作很不穩(wěn)定,影響測(cè)量精度。因此對(duì)電纜的選擇、安裝、接法都有嚴(yán)格的要求。例如,采用屏蔽性好、自身分布電容小的高頻電線作為引線,引線粗而短,要保證儀器的雜散電容小而穩(wěn)定等等,否則不能保證高的測(cè)量精度。
應(yīng)該指出,隨著材料、工藝、電子技術(shù),特別是集成技術(shù)的高速發(fā)展,使電容式稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)得到發(fā)揚(yáng)而缺點(diǎn)不斷在克服。電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度,在動(dòng)態(tài)、低壓及一些特殊測(cè)量方面大有發(fā)展前途的傳感器。