稱(chēng)重傳感器的組成分析
稱(chēng)重傳感器是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置,在選用稱(chēng)重傳感器時(shí),必須考慮所處的實(shí)際工作環(huán)境,以及相關(guān)的技術(shù)參數(shù),才能保證稱(chēng)重傳感器的正確與安全使用。
稱(chēng)重傳感器由基座、彈性體、螺栓、電纜線等部分組成,彈性體為受力元件,將電阻應(yīng)變片按一定工藝粘貼到彈性體上,組成惠斯登電橋,由外部提供一組穩(wěn)定的高精度電源。當(dāng)彈性體不承受載荷時(shí),電橋處于平衡狀態(tài),輸出電壓為零。當(dāng)彈性體承受載荷時(shí),由于彈性體的變形,引起應(yīng)變片內(nèi)阻發(fā)生變化,使電橋失去平衡,就有電壓信號(hào)輸出。信號(hào)輸出的大小與彈性體上的載荷成正比。
傳感器一般與稱(chēng)重?cái)?shù)字顯示儀表配套使用,稱(chēng)重儀表為傳感器提供精密電源,同時(shí)把傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大和有源濾波,再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換和光電隔離等處理后,通過(guò)儀表直接顯示重量值,也可以將儀表輸出的數(shù)字信號(hào)送入微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
舊國(guó)標(biāo)將應(yīng)用對(duì)象和使用環(huán)境條件完全不同的“稱(chēng)重”和“測(cè)力”兩種傳感器合二為一,對(duì)試驗(yàn)和評(píng)價(jià)方法未給予區(qū)分。舊國(guó)標(biāo)共有21項(xiàng)指標(biāo),均在常溫下進(jìn)行試驗(yàn);并用非線性、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點(diǎn)溫度附加誤差及額定輸出溫度附加誤差6項(xiàng)指標(biāo)中的最大誤差,來(lái)確定稱(chēng)重傳感器準(zhǔn)確度等級(jí),分別用0.02、0.03、0.05表示。
稱(chēng)重傳感器是衡器上使用的一種力傳感器,它可以將作用在被測(cè)物體上的重力按一定比例轉(zhuǎn)換成可計(jì)量的輸出信號(hào)。
考慮到不同使用地點(diǎn)的重力加速度和空氣浮力對(duì)轉(zhuǎn)換的影響,稱(chēng)重傳感器的性能指標(biāo)主要有線性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點(diǎn)溫度特性和靈敏度溫度特性等。
在各種衡器和質(zhì)量計(jì)量系統(tǒng)中,一般用綜合誤差帶來(lái)綜合控制傳感器準(zhǔn)確度,并將綜合誤差帶與衡器誤差帶聯(lián)系起來(lái),以便選用對(duì)應(yīng)于某一準(zhǔn)確度衡器的稱(chēng)重傳感器。
國(guó)際法制計(jì)量組織(OIML)規(guī)定,傳感器的誤差帶δ占衡器誤差帶Δ的70%,稱(chēng)重傳感器的線性誤差、滯后誤差及在規(guī)定溫度范圍內(nèi)由于溫度對(duì)靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過(guò)誤差帶δ。
因此,就允許制造廠對(duì)構(gòu)成計(jì)量總誤差的各個(gè)分量進(jìn)行調(diào)整,從而可以得到期望的準(zhǔn)確度。
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