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深圳传感器生产厂家告诉你称重传感器有哪些种类?选型依据是什么?

时间:2022-08-23浏览量:13

称重传感器-有时称为“力”,“称重”或“重量”传感器,可将作用于其上的负载转换为可测量的输出信号。输出信号的大小与施加的力或负载成比例。称重传感器有哪些种类?选型依据是什么?

称重传感器的分类

主要有六种称重传感器类型,分别为光电式、液压式、电容式、电磁力式、磁极变形式和板环式。

1、光电式

光电式的称重传感器分为光栅式和码盘式两种。

(1)光栅式传感器

利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,使莫尔条纹也随之移动。利用光电管、转换电路和显示仪表,即可计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅转动角的大小,从而确定和读出被测物质量。

(2)码盘式传感器

码盘(符号板)是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘随之转过一定角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号,由电路进行数字处理,最后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。

2、液压式

在受被测物重力P作用时,液压油的压力增大,增大的程度与P成正比。测出压力的增大值,即可确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固,测量范围大,但准确度一般不超过1/100。

3、电容式

电容式的称重传感器利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d 的正比例关系工作。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化,即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。

4、磁极变形式

铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高,一般为1/100,适用于大吨位称量工作,称量范围为几十至几万千克。

5、电磁力式

电磁力式的称重传感器利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈而产生电磁力,使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。

6、板环式

板环式称重传感器的结构具有明确的应力流线分布、输出灵敏度高、弹性体为一整体、结构简单、受力状态稳定、易于加工等优点。目前在传感器生产中仍占有较大比例,而对这种结构传感器的设计公式目前还不很完善。这种弹性体的应变计算比较复杂,一般在设计时将其看作为圆环式弹性体进行估算。特别对1t及以下量程的板环式传感器设计计算误差更大,同时会出现较大的非线性误差。

称重传感器的选型依据

主要包括四个方面,即传感器的灵敏度、传感器的精度、传感器的稳定性,以及传感器的数量和量程。

1、灵敏度

灵敏度越高越好,只有灵敏度高了,在进行测量物体的重量时才可以获得更准确的数据。

但是,灵敏度越高外界对称重传感器的影响就越大,外界的噪音会干扰传感器的判断。所以,对传感器防噪音的性能有一定要求,尽量减少噪音对传感器的影响。

2、精度

称重传感器对于精度的要求非常高,这是称重系统中非常重要的环节,称重传感器的精度越高,其价格也就越高。

但是,对于精度的要求只要达到符合称重系统的仪表输出要求水平略高即可,不用选的太高,以避免不必要的花销。

3、稳定性

稳定性是传感器长时间使用后还能继续正常工作,稳定性高的传感器的使用寿命越长。影响传感器的稳定性因素,除了称重传感器的质量,还有称重传感器的工作环境,一款好的称重传感器环境对其影响较小。

所以,在选购称重传感器时,注意看一下其适用的环境,根据具体环境进行选择称重传感器,选择正确的称重传感器能减少环境对称重传感器的影响,并有利于延长称重传感器的使用寿命。比如在易燃易爆的环境中,就需要选用带有防爆功能的称重传感器。

4、传感器的数量和量程

不同用途的传感器的数量和量程不同,具体的数量和量程的选择应根据实际测量的物体的重量和类型来定。一般实际称量物体的重量应在70%以下,对称重传感器的损耗会更小,有利于延长其使用寿命。

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