淺談稱重傳感器技術(shù)參數(shù)
稱重傳感器是一種傳感器設(shè)備,通過(guò)檢查受力載體承受的負(fù)載來(lái)測(cè)量物體的力,稱重傳感器可以將來(lái)自載體的壓力轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào),從而達(dá)到測(cè)量的目的,稱重傳感器是將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電信號(hào)輸出的設(shè)備。
稱重傳感器的工作原理是將金屬電阻絲在張力作用下拉伸并變細(xì),然后電阻增加,即金屬電阻隨所承受的應(yīng)變而變化,稱重傳感器是用于將重量信號(hào)或壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置,稱重傳感器的構(gòu)造原理是金屬電阻具有阻礙電流流動(dòng)的特性。
一般來(lái)說(shuō),金屬線越細(xì),電阻值就越大,當(dāng)金屬電阻線在外力作用下伸縮時(shí),其電阻值將在一定范圍內(nèi)增大或減小,因此,如果金屬線(或膜)緊緊地附著在被測(cè)物上,則在被測(cè)物在外力作用下伸縮時(shí),金屬電阻線會(huì)成比例地伸縮,其電阻值將相應(yīng)更改,稱重傳感器將金屬電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在金屬稱重梁上以測(cè)量重量信號(hào)。
隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,稱重傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域也在努力完善技術(shù)上的欠缺。激烈的科技創(chuàng)新為稱重傳感器技術(shù)的提升提出多重挑戰(zhàn)。稱重傳感器的技術(shù)在傳感器的穩(wěn)定性、抗干擾以及耐腐蝕等性能方面還是有待提高,在傳感器的微型化和平面化領(lǐng)域更加突破。金屬應(yīng)變片的靈敏度低、過(guò)載能力不足無(wú)法滿足行業(yè)的需求。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景下,靈敏度高、測(cè)量范圍和響應(yīng)時(shí)間快等需要稱重傳感器性能的提高。
稱重傳感器技術(shù)參數(shù):
稱重傳感器技術(shù)參數(shù)有額定荷載,允許使用負(fù)荷,極限負(fù)荷,靈敏度,非線性,重復(fù)性,允許使用溫度,零點(diǎn)溫度影響,輸出靈敏系數(shù)的溫度影響,輸出阻抗,輸入阻抗,絕緣阻抗,允許最大激勵(lì)電壓,滯后,蠕變和蠕變恢復(fù),密封防護(hù)等級(jí),電纜長(zhǎng)度。
1:額定載荷:傳感器在規(guī)定技術(shù)指標(biāo)范圍內(nèi)能夠測(cè)量的最大軸向負(fù)荷。但實(shí)際使用時(shí),一般只用額定量程的2/3~1/3。
2:允許使用負(fù)荷(或稱安全過(guò)載):稱重傳感器允許施加的最大軸向負(fù)荷。允許在一定范圍內(nèi)超負(fù)荷工作。一般為120%~150%。
3:極限負(fù)荷(或稱極限過(guò)載):稱重傳感器能承受的不使其喪失工作能力的最大軸向負(fù)荷。意即當(dāng)工作超過(guò)此值時(shí),傳感器將會(huì)受到損壞。
4:靈敏度:
輸出增量與所加的負(fù)荷增量之比。通常每輸入1V電壓時(shí)額定輸出的mV。
5:非線性:
這是表征此傳感器輸出的電壓信號(hào)與負(fù)荷之間對(duì)應(yīng)關(guān)系的精確程度的參數(shù)。
6:重復(fù)性:
重復(fù)性表征傳感器在同一負(fù)荷在同樣條件下反復(fù)施加時(shí),其輸出值是否能重復(fù)一致,這項(xiàng)特性更重要,更能反映傳感器的品質(zhì)。國(guó)標(biāo)對(duì)重復(fù)性的誤差的表述:重復(fù)性誤差可與非線性同時(shí)測(cè)定同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次測(cè)量的實(shí)際輸出信號(hào)值之間的最大差值。
7:允許使用溫度:
規(guī)定了此稱重傳感器能適用的場(chǎng)合。例常溫傳感器一般標(biāo)注為:-20℃- +70℃。高溫傳感器標(biāo)注為:-40℃- 250℃。溫度補(bǔ)償范圍:說(shuō)明此傳感器在生產(chǎn)時(shí)已在這樣的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了補(bǔ)償。例常溫傳感器一般標(biāo)注為-10℃- +55℃。
8:零點(diǎn)溫度影響(俗稱零點(diǎn)溫漂):
表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)它的零點(diǎn)的穩(wěn)定性。一般以每10℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)量單位。
9:輸出靈敏系數(shù)的溫度影響(俗稱系數(shù)溫漂):
此參數(shù)表征此傳感器在環(huán)境溫度變化時(shí)輸出靈敏度的穩(wěn)定性。一般以每10℃范圍內(nèi)產(chǎn)生的漂移為計(jì)量單位。
10:輸出阻抗:
在額定技術(shù)條件下,傳感器的輸出的電阻值S+ S- [I+ I-]
11:輸入阻抗:
稱重傳感器的激勵(lì)端的電阻值,E+ E- [V+ V-]
12:絕緣阻抗:
傳感器的電路部分與彈性梁之間的絕緣阻值,越大越好,絕緣電阻的大小會(huì)影響傳感器的各項(xiàng)性能。而當(dāng)絕緣阻抗低于某一個(gè)值時(shí),電橋?qū)o(wú)法正常工作。推薦激勵(lì)電壓:一般為5~12伏。因一般稱重儀表內(nèi)配的穩(wěn)壓直流電源為5或12伏。
13:允許最大激勵(lì)電壓:
傳感器最大可以承受的供電電壓,不推薦使用最大激勵(lì)電壓。
14:滯后:
滯后的通俗意思是:逐級(jí)施加負(fù)荷再依次卸下負(fù)荷時(shí),對(duì)應(yīng)每一級(jí)負(fù)荷,理想情況下應(yīng)有一樣的讀數(shù),但事實(shí)上下一致,這不一致的程度用滯后誤差這一指標(biāo)來(lái)表示。國(guó)標(biāo)中是這樣來(lái)計(jì)算滯后誤差的:同一試驗(yàn)點(diǎn)上3次行程實(shí)際輸出信號(hào)值的算術(shù)平均與3次上行程實(shí)際輸出信號(hào)值的算術(shù)平均之間的最大差值(mV)。
15:蠕變和蠕變恢復(fù):
要求從兩個(gè)方面檢驗(yàn)傳感器的蠕變誤差:其一是蠕變:在5-10秒時(shí)間無(wú)沖擊地加上額定負(fù)荷,在加荷后5-10秒讀數(shù),然后在30分鐘內(nèi)按一定的時(shí)間間隔依次記下輸出值。其二是蠕變恢復(fù):盡快去掉額定負(fù)荷(在5-10秒時(shí)間內(nèi)),卸荷后在5-10秒內(nèi)立即讀數(shù),然后在30分鐘內(nèi)按一定的時(shí)間間隔依次記下輸出值。
16:密封防護(hù)等級(jí):
IP65,IP66,IP67,IP68:稱重傳感器的防塵和防水的性能指標(biāo)。
17:電纜長(zhǎng)度:
出廠時(shí)廠家標(biāo)準(zhǔn)配置的電纜長(zhǎng)度。最好不要擅自增加和減小。