重量传感器的工作原理

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
称重传感器的工作原理

负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。电阻应变式称重传感器主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分组成。电阻应变片贴在弹性元件上,弹性元件受力变形时,其上的应变片随之变形,并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。电阻应变式称重传感器的称量范围为几十克至数百吨,计量准确度达1/1000~1/10000,结构较简单,可靠性较好。大部分电子衡器都使用这种传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体弹性元件,敏感梁在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片转换元件也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化增大或减小,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号电压或电流,从而完成了将外力变换为电信号的过程。在测量过程中,重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形。电阻应变式称重传感器的工作过程应变正向和负向通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。最简单的弯曲梁称重传感器只有一个应变片。通常,弹性体和应变片通过多种方式来结合,类似外壳密封部件等来保护应变片。称重传感器在选用时要考虑到很多因素,实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。称重传感器的量程根据你的用途,称重传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载因素综合评价来决定。一般来讲,传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷,其称量的准确度就越高。但是在实际的使用当中,由于加在传感器上的载荷除被称物体外,还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷,因此选用传感器时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。其次称重传感器的准确度等级包括传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的传感器,应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下,选用传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲,它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。称重传感器基本知识1、什么是称重传感器?称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。2、称重传感器的测量原理是什么?称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。3、称重传感器的构造原理?金属电阻具有阻碍电流流动的性质,即具有电阻(Ω),其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,而且这种丝或膜又很细或很薄,粘贴又十分完善,那麽,当被测物体受外力而伸缩时,金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩,其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。4、称重传感器的外形构造与测重形式?称重传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。A、比较常见的称重传感器的外形构造:圆柱形(杯柱形);S形;长方形等。B、测重形式:压缩式;伸张式。圆柱形(杯柱形)一般均为压缩式测重形式。S形,长方形均为压缩式,伸张式两用测重形式。C、内部金属称重梁形式:一般分为单孔或双孔形式。D、鹤林公司使用的称重传感器的外形构造与测重形式:圆柱形——称重仓(压缩式),原料粉煤灰秤(压缩式)。S形——皮带秤(压缩式),包装机袋重秤(伸张式)。长方形——汽车衡(压缩式),轨道衡(压缩式),煤粉天平秤(伸张式),固体流量计(压缩式)。5、称重传感器的电路组成?称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变片受应变时的电阻变化。通常总是采用应变片组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变片引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。设:电桥的输入激励电压为Ei, ①则电桥的输出电压△E0为:R1 R2△E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)]输入激励电压 ③ 输出电压令电桥的初始条件为R1=R2=R3=R4, ④则△E0=0。设电阻值R1的应变片受应变作用 R3 R4后的电阻变化为R+△R,则电桥的输 ②出电压△E0为:△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei (R>>△R)由于△R=R×K0×ε,所以△E0=(Ei×K0×ε)/4例如,设K0=2,ε=1000×0.000001, Ei=1V则: △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV式中 K0=系数(一般为2)ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)Ei=输入的激励电压为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变片都受力作用的形式(4个工作片)。此时 △E0=0.5mV×4=2 mV6、传感器的输出灵敏度的表示方法?电桥的输出电压通常用输入激励电压为1V时的输出电压(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。7、为什么传感器内部要加补偿电路?称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变片电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变片外,其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化,因此,出应变片本身的温度自补偿外,又加入了电阻温度系数和电桥中应变片的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等),以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化,即补偿弹性体的弹性系数和应变片的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡,额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。8、称重传感器的参数指标(中英文对照)Model: STC-100Kg (型号规格)Cap: 100Kg (量程范围)Date: 2005/01/14 (生产日期)S/N: X02274 (出厂编号)FSO: 2.9981 mV/V (灵敏度)Recommended Excitation: 10V AC/DC (推荐激励电压)Maximum Excitation: 15V AC/DC (最大激励电压)Output at Rated Load: 2.9981 mV/V (额定负荷输出)Non Linearity: 5000MΩ (绝缘电阻)Deflecion at Rated Load: Nil (零) (额定负荷下的倾斜度)Safe Overload: 150% (允许超载)Ultimate Overload: 300% (最终超载)9、称重传感器引线功能的具体判断方法由于不同生产厂家的传感器引线的颜色不同,所以不能以具体颜色来判断引线功能。

实战嵌入式硬件电子设计-04-电子秤称重传感器原理分析

1、结构组成
(下简称仪表)、称重传感器(下简称传感器)、连接件、限位装置及接线盒等零部件组成,还可以选配打印大屏幕显示器、计算机和稳压电源等外部设备。
2、工作原理
被称重物或载重汽车置于承载器台面上,在重力作用下,通过承载器将重力传递至称重传感器,使称重传感器弹性体产生变形,贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡,输出与重量数值成正比例的电信号,经线性放大器将信号放大。再经A/D转换为数字信号,由仪表的微处理机(CPU)对重量信号进行处理后直接显示重量数据。配置打印机后,即可打印记录称重数据,如果配置计算机可将计量数据输入计算机管理系统进行综合管理。
在称重传感器的弹性体上粘贴有应变计,组成惠斯登电桥。在无负荷时,电桥处于平衡状态,输出为零。当弹性体承受载荷时,各应变计随之产生与载荷成比例的应变,由输出电压即可测出外载重量,通过仪表的通讯接口可以与上位机连接。



电阻应变式称重传感器的工作原理

电阻应变式称重传感器基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感粱)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形;电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小)。再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)输出,从而完成了将外力变换为电信号的过程 详情资料。

由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。

电阻应变片

电阻应变片是把一根电阻灶机械地布置在一块有机材料制成的基底上,即成为片应变片。

弹性体

弹性体是个有特殊形状的结构件。它的功能有两个,首先是它承受称重传感器所受的外力,对外力产生反作用力,达到相对静平衡;其次,它要产生一个高品质的应变场(区),使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变电信号的转换任务。

检测电路

检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。



重量变送器通常用于混凝土搅拌及沥青混合料设备、冶金高炉,转炉以及化工、饲料的重量控制和自动化控制系统。本文将介绍重量变送器的工作原理和性能特点。目前国内中小型高炉使用的称重系统,大多由称重传感器、重量变送器、数显调节仪、传感器、激励电源等几部分组成,系统组成复杂,连线多,安装维护不方便。而做为称重系统关键的变送器(以下称原变送器),大多是普通的毫伏信号放大器,存在的主要问题有:

(1)无法解决零点变化引起的称量误差,

(2)无法解决传感器线性不好引起的称量误差,

(3)无法解决余振量引起的上料误差,

(4)校秤复杂,

(5)安装维护困难。针对上述存在的问题,利用89C51单片机,结合数字变送、显示、调节及传感器并联等技术,再充分考虑炼铁工艺的要求,开发了一种适用于高炉称量系统的智能重量变送调节器(以下称新型变送器),现简介如下资料。



称重传感器是一种常用的测量仪器,具有测量精准、维护简便、使用灵活、可靠性高等优点,被广泛的应用于多个行业中。称重传感器在商用电子秤中也有一定的应用,起到作用也是非常大的。那么商用电子秤中称重传感器的作用是什么呢?下面小编就来为大家具体介绍一下吧。
三梁式弯曲弹性体,采样弯曲应力,对重量反应敏感,宜用来制作小称量计价秤。三梁式剪切弹性体,采样中间敏感梁的剪切应力,宜用来制作几百公斤称量范围计价秤。
用这些复梁型高精度称重传感器来支承一个大的称重平台,被称重物又可能放置在任何称台的任意位置上,必然会产生四角示值误差,两种结构形式的称重传感器,可通过锉磨的形式进行角差修正。它有上下两根局部削弱的柔性辅助梁,使传感器对侧向力、横向力和扭转力矩具有很强的抵抗能力,可以通过锉磨辅助梁的柔性部位来调整传感器的灵敏系数和四角误差。一种商用电子计价秤的电路。传感器采用的是梅花型四连孔结构,该秤具有置零、自动清除单价、零位自动跟踪、自动去皮、次数累计和金额累计、打印输出等功能,7段绿色荧光数码管显示,使用十分方便。
采用CHBL3型号S型双连孔弹性体称重传感器制作的便携式家用电子手提秤的原理图,由称重传感器、放大电路、A/D转换和液晶显示四部分组成。E为9V的叠层电池,R1-R4是称重传感器的4个电阻应变片,R5、R6与W1组成零点调整电路。当载荷为零时,调节RW1使液晶显示屏显示为零。A1,A2为双运放集成电路LM358中的两个单元电路,组成了一个对称的同相放大器,A/D转换器采用ICL7106双积分型A/D转换器,液晶显示采用3 1/2液晶显示片。该电子秤精度高,简单实用,携带方便。
称重传感器是一种高精度的传感器,必须按规定的规格使用。若不按规定的规格使用,不仅不能发挥称重的作用,而且容易损坏,尤其是绝对不准超过负荷安全值使用。
对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿,解决的方法是在被粘贴的基片上采用适当温度系数的自动补偿片,更多相关问题可咨询我司陈工,yu xiao 26888 希望他能帮助到您,并从外部对它加以适当的补偿。

  • 称重传感器的工作原理是什么?
    答:称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的。一、什么是称重传感器?称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。二、称重传感器的构造原理。金属电阻具有阻碍电流流动的性质,同一种金属...
  • 重量传感器的工作原理
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  • 称重传感器的原理及检测方法是什么?
    答:1、称重传感器原理的测试原理称重传感器的测试流程如图所示.称重传感器的电压输出范围为0~30mV.检测标准主要有:未受力的零点电压U0≤5mV;20min前后输出电压变化范围和受力过程中最大电压和最小电压变化不超过0.006mV,即Uoe-U0≤0.006mV,Umax-Umin≤0.006mV;受力过程中输出电压每间隔5min的变化不超...
  • 称重传感器工作原理
    答:称重传感器的工作原理是基于应变测量原理。首先,我们需要了解称重传感器的基本构成,它由弹性体、应变计、检测电路三部分组成。弹性体是一个受力后能够产生变形的物体,应变计则是用来测量这个变形的量的装置,最后的检测电路则将应变计的变化转化为电信号输出。当称重传感器受到外力作用时,弹性体会发生变形...
  • 称重传感器的工作原理
    答:称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。 二、称重传感器的构造原理。金属电阻具有阻碍电流流动的性质,同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,当被测物体受外力而伸缩时,...
  • 电子秤的传感器工作原理是什么样的?
    答:电子秤的传感器工作原理:电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理,弹性体在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形。电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号,从而完成了将外力变换为电信号的过程。
  • 称重传感器的介绍
    答:称重传感器的工作原理主要有压阻式、电容式和电磁式等几种。其中,压阻式称重传感器是最常见的一种。它通过将物体放置在传感器上,使传感器受到压力,从而改变传感器内部的电阻值。通过测量电阻值的变化,可以计算出物体的重量。电容式称重传感器则是利用物体的质量改变传感器的电容值,从而测量物体的重量。电磁...
  • 行车上面的称重传感器得工作原理
    答:下面请江西翼腾称重传感器的余工给你解答: 行车上面的称重传感器得工作原理 资料如下: 弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信...
  • 重力传感器的工作原理
    答:重力传感器是根据压电效应的原理来工作的。所谓的压电效应就是 “对于不存在对称中心的异极晶体加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应 ”。重力传感器就是利用了其内部的由于加速度造成的晶体变形这个...
  • 浅谈电子秤称重传感器的工作原理
    答:一个是输出,一个是非线性。这是应变计的原始输出,这个输出信号非常微弱,正常情况为,所以IC要把这个信号处理,让使用者能够读取让人易懂的Kg和磅的数字,目前台湾宏康的一款芯片处理这个信号非常好,国内的一些大一点的电子秤玻璃秤公司都用这款芯片处理传感器信号,并且价格低廉,性能稳定。