稱重傳感器的加載應(yīng)用技巧之淺談
稱重傳感器的工作原理：
稱重傳感器是一種傳感器設(shè)備,通過檢查受力載體承受的負(fù)載來測(cè)量物體的力,稱重傳感器可以將來自載體的壓力轉(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。
在安裝稱重傳感器之前,首先應(yīng)考慮使用稱重傳感器的實(shí)際工作環(huán)境,這對(duì)于選擇正確的安裝稱重傳感器非常重要,稱重傳感器的使用環(huán)境與稱重傳感器是否正常運(yùn)行和使用壽命以及可靠性和安全性有關(guān),稱重傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)換方法,稱重傳感器分為8種類型:光電,液壓,電磁,電容,磁極變化形式,振動(dòng)類型,陀螺儀,電阻應(yīng)變類型等。
在基本概念和評(píng)估方法中稱重傳感器的技術(shù)指標(biāo)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之間的質(zhì)量上存在差異,例如S型稱重傳感器,懸臂型稱重傳感器,輻條型稱重傳感器,板環(huán)型稱重傳感器,波紋管型稱重傳感器,橋型稱重傳感器,立柱型稱重傳感器等。
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;
一般來說,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;
稱重傳感器的彈性體是具有特殊形狀的結(jié)構(gòu),它有兩個(gè)功能,首先是承受稱重傳感器的外力,并且與外力產(chǎn)生反作用力以實(shí)現(xiàn)相對(duì)的靜態(tài)平衡,其次,稱重傳感器的彈性體可以產(chǎn)生一個(gè)高質(zhì)量的應(yīng)變場(chǎng)(區(qū)域)以粘附在該區(qū)域,稱重傳感器的彈性體是完成應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)換任務(wù)的理想選擇。
稱重傳感器的工作過程：
附在應(yīng)變片資料（通常為鋁箔網(wǎng)或半導(dǎo)體）上的彈簧元件通常由鋼或鋁制成，賦予它們十分鞏固但彈性極強(qiáng)的特性。因而，在足夠的壓力下，它們將在一定水平上變形，是從上方向下的力（壓力）還是從下方（張力）的拉力，然后回到原來的外形和外形。
應(yīng)變片可以將彈簧元件中這種變形的準(zhǔn)確水平丈量到極端準(zhǔn)確的水平。在典型的稱重單元中，這種微變形剖析隨后以電子方式轉(zhuǎn)換為高精度的重量讀出。因而，方向壓力在稱重傳感器中產(chǎn)生電信號(hào)，并且該信號(hào)的幅度與所測(cè)力成正比。
在操作中，稱重傳感器通常遭到一系列外部影響，必需認(rèn)真控制、監(jiān)控和調(diào)整。其中包括總體溫度 （這會(huì)影響任何資料的構(gòu)造（因而會(huì)影響電阻）- 以及一系列其他環(huán)境應(yīng)戰(zhàn)，包括惡劣天氣、濕氣和灰塵的入口，以及環(huán)境條件從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的變化。
稱重傳感器如何測(cè)試加載單元安裝？
由于負(fù)載單元在大多數(shù)工業(yè)、制造、消費(fèi)和質(zhì)量控制型稱重環(huán)境中都是關(guān)鍵且不可或缺的組成局部，因而正確裝置和維護(hù)它們至關(guān)重要。在大多數(shù)關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景中，在常規(guī)運(yùn)用中從高質(zhì)量稱重傳感器取得分歧牢靠和精確結(jié)果的關(guān)鍵是正確和定期校準(zhǔn)。
像任何張力或應(yīng)變片，定期放置在反復(fù)的高負(fù)載下 - 特別是假如他們觸及動(dòng)態(tài)力 - 負(fù)載細(xì)胞最終將顯現(xiàn)細(xì)微漂移和錯(cuò)位的跡象，由于他們的年齡。工業(yè)最佳理論指南（包括 ISO9000 規(guī)范）通常標(biāo)明，校準(zhǔn)程序最好每年執(zhí)行一次，但肯定每 18-24 個(gè)月作為絕對(duì)最低執(zhí)行一次，以確保丈量的持續(xù)精確性。
典型的校準(zhǔn)過程通常觸及在增量尺度上停止普遍的線性和反復(fù)丈量，從逐步階梯比中十分低或十分高的負(fù)載向上或向下工作（最好兩者），以到達(dá)有關(guān)電池的最小/最大額定負(fù)載。
在五個(gè)預(yù)定義步驟中丈量，每次讀數(shù)在負(fù)載刻度上移時(shí)需求三次，這被普遍視為大多數(shù)負(fù)載單元校準(zhǔn)測(cè)試?yán)痰那‘?dāng)規(guī)范。在許多狀況下，負(fù)載單元校準(zhǔn)還必需在裝置地點(diǎn)停止獨(dú)立考證，以便契合有關(guān)按重量銷售貨物的法律認(rèn)證。
稱重傳感器的加載應(yīng)用技巧：
實(shí)踐表明，量程小的稱重傳感器的比量程大的更容易過載。例如，僅是扳手掉落，20kg量程的稱重傳感器就會(huì)被過載。因此需要對(duì)稱重傳感器進(jìn)行過載保護(hù)。
1：機(jī)械限位
針對(duì)懸臂梁類稱重傳感器過載保護(hù)的設(shè)計(jì)方案。通過機(jī)械限位裝置來進(jìn)行保護(hù)。
以傳感器滿量程加載時(shí)候的位移為額定位移。防過載保護(hù)的間隙建議保留額定位移的120~150%。該距離可以通過距離計(jì)來調(diào)整，但是因?yàn)樽冃畏浅Ｐ。▽?shí)際上只有幾個(gè)1/10mm），一般都是通過加載后進(jìn)行調(diào)整。
另外要防止限位點(diǎn)和傳感器之間的污染，因?yàn)槲廴緯?huì)引起不必要的測(cè)量誤差。
如果稱重傳感器的支撐結(jié)構(gòu)是軟的，由于加載后會(huì)產(chǎn)生變形，過載裝置將提前保護(hù)。因此限位和傳感器的距離應(yīng)該增大，保持的間隙大約為0.05到0.1mm。
2：稱重傳感器彈簧結(jié)構(gòu)
另外一種形式的過載保護(hù)是通過預(yù)應(yīng)力彈簧來完成。如果量程超過特定值，彈簧將被壓縮，限位在一個(gè)撐桿上。
這種過載保護(hù)裝置的間隙寬度更大，這使加載更簡(jiǎn)單可靠（彈簧放大了形變位移）。且彈簧的特性能夠降低脈沖負(fù)載帶來的損害。由于彈簧限位裝置對(duì)污染具有更低的靈敏度，因此對(duì)于大部分的靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)稱重的應(yīng)用。
