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常見(jiàn)稱重傳感器類型

返回列表 瀏覽:- 發(fā)布日期:2022-10-27 15:21:44【

稱重傳感器在工業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用非常廣泛,主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過(guò)載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域。如電子汽車衡、電子臺(tái)秤、電子叉車、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。稱重傳感器形式的選擇主要取決于稱重的類型和安裝空間,保證安裝合適,稱重安全可靠;另一方面要考慮廠家的建議。對(duì)于傳感器制造廠家來(lái)講,它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。

常見(jiàn)的稱重傳感器主要有六種類型,分別為光電式、液壓式、電容式、電磁力式、磁極變形式和板環(huán)式

1、光電式傳感器

光電式的稱重傳感器分為光柵式和碼盤(pán)式兩種。

1)光柵式傳感器

利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)。光柵有兩塊,一為固定光柵,另一為裝在表盤(pán)軸上的移動(dòng)光柵。加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過(guò)傳力杠桿系統(tǒng)使表盤(pán)軸旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)移動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng),使莫爾條紋也隨之移動(dòng)。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表,即可計(jì)算出移過(guò)的莫爾條紋數(shù)量,測(cè)出光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角的大小,從而確定和讀出被測(cè)物質(zhì)量。

2)碼盤(pán)式傳感器

碼盤(pán)(符號(hào)板)是一塊裝在表盤(pán)軸上的透明玻璃,上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過(guò)傳力杠桿使表盤(pán)軸旋轉(zhuǎn)時(shí),碼盤(pán)隨之轉(zhuǎn)過(guò)一定角度。光電池將透過(guò)碼盤(pán)接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由電路進(jìn)行數(shù)字處理,最后在顯示器上顯示出代表被測(cè)質(zhì)量的數(shù)字。光電式傳感器曾主要用在機(jī)電結(jié)合秤上。

2、液壓式傳感器

在受被測(cè)物重力P作用時(shí),液壓油的壓力增大,增大的程度與P成正比。測(cè)出壓力的增大值,即可確定被測(cè)物的質(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固,測(cè)量范圍大,但準(zhǔn)確度一般不超過(guò)1/100。

3、電容式傳感器

電容式的稱重傳感器利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關(guān)系工作。極板有兩塊,一塊固定不動(dòng),另一塊可移動(dòng)。在承重臺(tái)加載被測(cè)物時(shí),板簧撓曲,兩極板之間的距離發(fā)生變化,電路的振蕩頻率也隨之變化。測(cè)出頻率的變化,即可求出承重臺(tái)上被測(cè)物的質(zhì)量。電容式傳感器耗電量少,造價(jià)低,準(zhǔn)確度為1/200~1/500。

4、電磁力式傳感器

電磁力式的稱重傳感器利用承重臺(tái)上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作。當(dāng)承重臺(tái)上放有被測(cè)物時(shí),杠桿的一端向上傾斜;光電件檢測(cè)出傾斜度信號(hào),經(jīng)放大后流入線圈而產(chǎn)生電磁力,使杠桿恢復(fù)至平衡狀態(tài)。對(duì)產(chǎn)生電磁平衡力的電流進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,即可確定被測(cè)物質(zhì)量。電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高,可達(dá)1/2000~1/60000,但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。

5、磁極變形式傳感器

鐵磁元件在被測(cè)物重力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化,使繞在鐵磁元件(磁極)兩側(cè)的次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓也隨之變化。測(cè)量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力,進(jìn)而確定被測(cè)物的質(zhì)量。磁極變形式傳感器的準(zhǔn)確度不高,一般為1/100,適用于大噸位稱量工作,稱量范圍為幾十至幾萬(wàn)千克。

6、板環(huán)式傳感器

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)中仍占有較大比例,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。這種彈性體的應(yīng)變計(jì)算比較復(fù)雜,一般在設(shè)計(jì)時(shí)將其看作為圓環(huán)式彈性體進(jìn)行估算。特別對(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)會(huì)出現(xiàn)較大的非線性誤差。

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