產(chǎn)品詳情
稱重傳感器被喻為電子衡器的心臟,它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)電子衡器時,經(jīng)常要遇到如何選用傳感器的問題。稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。選用傳感器首先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境,這點(diǎn)對正確選用傳感器至關(guān)重要,它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全性和使用壽命,乃至整個電子衡器的長期可靠性。下面談幾個選用時須注意的方面:
一、環(huán)境對稱重傳感器造成的影響主要有以下幾點(diǎn):
1、高溫環(huán)境對傳感器造成密封材料及焊點(diǎn)熔化、彈性體和應(yīng)變計(jì)內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外,苛刻的場合還須加有隔熱、水冷或風(fēng)冷等裝置。
2、粉塵、濕熱對傳感器造成較大的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的,其密閉性存在著很大差異。常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機(jī)械緊固密封;焊接(激光焊接、氬弧焊、等離子焊等)和抽真空充氮密封。
從密封效果來看,焊接密封為佳,充填密封膠為較差。對于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下工作的傳感器,可選擇充填密封膠密封的傳感器,而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器,應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。
3、在腐蝕性較高的環(huán)境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體和附件受損、腐蝕等影響,應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過噴塑或不銹鋼彈性體及不銹鋼外罩,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。
4、電磁場對傳感器輸出信號干擾的影響。在此情況下,應(yīng)對傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查,看其是否具有良好的抗電磁干擾能力。
5、易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的損害,而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的安全隱患。因此,在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求,故必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮到防爆強(qiáng)度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。
嚴(yán)格意義上來講,稱重傳感器只是測力傳感器的一種。稱重傳感器只能測量垂直于水平面指向地心的力,故它一般應(yīng)用在衡器方面;其它的測力傳感器,由于對任何方向的力都能測量,所以其應(yīng)用范圍更加廣闊。
測力傳感器(稱重傳感器)的工作原理是:傳感器根據(jù)埋入硅片的壓電電阻,在其受到任何外力而撓曲時,其電阻會增加的原理工作。該傳感器通過不銹鋼球,將施加的力直接集中到硅-傳感元件上,電阻值的變化是隨施加力的大小而成比例的變化。電路電阻的變化致使mV輸出電平也作相應(yīng)的變化。
測力傳感器(稱重傳感器)主要應(yīng)用于醫(yī)療用輸液泵、可移動的非倒裝壓力泵、堵塞物探測、腎透析機(jī)、負(fù)載和加壓傳感、可變張力控制模擬、機(jī)器人端部感應(yīng)器、線焊設(shè)備等許多場合。
測力傳感器(稱重傳感器)分類:一般分為S型測力傳感器(稱重傳感器)和輪輻式測力傳感器(稱重傳感器)兩種
S型測力傳感器(稱重傳感器)特點(diǎn)在于:傳感器彈性體采用剪切或彎曲懸臂梁結(jié)構(gòu),一端固定,一段受力,外形高度低,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高,可用于各種拉伸力和壓宿力的承載和測量。具有:防塵密封、量程范圍廣、精度高、性能穩(wěn)定可靠、安裝使用方便等特點(diǎn)。適用于電子稱、衡器等各種測力、稱重的工業(yè)自動化測量控制系統(tǒng)。
輪輻式測力傳感器(稱重傳感器)特點(diǎn)在于:其彈性體采用短而高的剪切梁,剛性特好,抗側(cè)向力強(qiáng),在結(jié)構(gòu)上具有過載自鎖。防護(hù)上采用膠封和焊封,分別達(dá)到了IP67和IP68,因此廣泛應(yīng)用于汽車衡、扎道衡、測力機(jī)和吊秤等設(shè)備上。
用分項(xiàng)指標(biāo)表示法 在介紹BHR稱重傳感器技術(shù)參數(shù)時,傳統(tǒng)的方法是采用分項(xiàng)指標(biāo),其優(yōu)點(diǎn)是物理意義明確,沿用多年,熟悉的人較多。我們現(xiàn)在列出其主要項(xiàng)目如下:
額定容量 上海華東電子儀表廠給出的稱量范圍的上限值。
額定輸出(靈敏度) 加額定載荷時和無載荷時,傳感器輸出信號的差值。由于稱重傳感器的輸出信號與所加的激勵電壓有關(guān),所以額定輸出的單位以mV/V來表示。并稱之為靈敏度。
靈敏度允差 傳感器的實(shí)際穩(wěn)定輸出與對應(yīng)的標(biāo)稱額定輸出之差對該標(biāo)稱額定輸出的百分比。例如,某稱重傳感器的實(shí)際額定輸出為2.002mV/V,與之相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)額定輸出則為2mV/V,則其靈敏度允差為:0.1%
非線性 由空載荷的輸出值和額定載荷時輸出值所決定的直線和增加負(fù)荷之實(shí)測曲線之間max偏差對于額定輸出值的百分比。
滯后允差 從無載荷逐漸加載到額定載荷然后再逐漸卸載。在同一載荷點(diǎn)上加載和卸載輸出量的max差值對額定輸出值的百分比。
重復(fù)性誤差 在相同的環(huán)境條件下,對傳感器反復(fù)加荷到額定載荷并卸載。加荷過程中同一負(fù)荷點(diǎn)上輸出值的max差值對額定輸出的百分比。
蠕變 在負(fù)荷不變(一般取為額定載荷),其它測試條件也保持不變的情形下,稱重傳感器輸出隨時間的變化量對額定輸出的百分比。
零點(diǎn)輸出 在推薦電壓激勵下,未加載荷時傳感器的輸出值對額定輸出的百分比。
絕緣阻抗 傳感器的電路和彈性體之間的直流阻抗值
稱重傳感器要輕拿輕放,尤其是由合金鋁制作彈性體的小容量傳感器,任何沖擊、跌落,對其計(jì)量性能均可能造成損害。對于大容量的稱重傳感器,一般來說,它具有較大的自重,故而要求在搬運(yùn)、安裝時,盡可能使用適當(dāng)?shù)钠鸬踉O(shè)備(如手拉葫蘆、電動葫蘆等)。
安裝傳感器的底座安裝面應(yīng)平整、清潔,無任何油膜,膠膜等存在。安裝底座本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性,一般要求高于傳感器本身的強(qiáng)度和剛度。
水平調(diào)整:水平調(diào)整有兩個方面的內(nèi)容。一是單只傳感器安裝底座的安裝平面要用水平儀調(diào)整水平,另一方面是指多個傳感器的安裝底座的安裝面要盡量調(diào)整到一個水平面上(用水準(zhǔn)儀),尤其是傳感器數(shù)多于三個的稱重系統(tǒng)中,更應(yīng)注意這一點(diǎn),這樣做的主要目的是為了使各傳感器所承受的負(fù)荷基本一致。
每種稱重傳感器的加載方向都是確定的,而我們使用時,一定要在此方向上加載負(fù)荷。橫向力、附加的彎矩、扭矩力應(yīng)盡量避免。
盡量采用有自動定位(復(fù)位)作用的結(jié)構(gòu)配件,如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要說明的是:有些橫向力并不是機(jī)械安裝引起的,如熱膨脹引起的橫向力,風(fēng)力引起的橫向力,及某些容器類衡器上的攪拌器的振動引起的橫向力即不是機(jī)械安裝引起的。
某些衡器上有些必須接到秤體上的附件(如容器秤的輸料管道等),我們應(yīng)讓他們在傳感器加載主軸的方向上盡量柔軟一些,以防止他們“吃掉”傳感器的真實(shí)負(fù)荷合而引起誤差。
使用稱重傳感器必須注意的幾個問題
在現(xiàn)代科技工業(yè)當(dāng)中稱重傳感器的使用是無所不在,因?yàn)殡娮钁?yīng)變式稱重傳感器本身是一種堅(jiān)固、耐用、可靠的機(jī)電產(chǎn)品,但為了測試精度,但仍有許多在使用中要注意的問題,,那么使用稱重傳感器時應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)呢?下面講述一些稱重傳感器使用必須注意到的九個方面的問題:
1.稱重傳感器周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”,甚至用薄金屬板把傳感器罩起來。這樣可防止雜物玷污傳感器及某些可動部分,而這種“沾污”往往會使可動部分運(yùn)動不爽,而影響稱量精度。系統(tǒng)有無運(yùn)動不爽現(xiàn)象,可以用以下方法判別。即在秤臺上加或減大約千分之一額定負(fù)荷看看稱重顯示儀是否有反映,有反映,說明可動部分未受“沾污”。
2.所有通向顯示電路或從電路引出的導(dǎo)線,均應(yīng)采用屏蔽電纜。屏蔽線的聯(lián)接及接地點(diǎn)應(yīng)合理。若未通過機(jī)械框架接地,則在外接地,但屏蔽線互相聯(lián)接后未接地,是浮空的。注意:有3只傳感器是全并聯(lián)接法,傳感器本身是4線制,但在接線盒內(nèi)換成6線制接法。傳感器輸出信號讀出電路不應(yīng)和能產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾的設(shè)可”控硅,接觸器等)及有可觀熱量產(chǎn)生的設(shè)備放在同一箱體中,若不能確保這一點(diǎn),則應(yīng)考慮在它們之間設(shè)置障板隔離之,并在箱體內(nèi)安置風(fēng)扇。用以測量傳感器輸出信號的電子線路,應(yīng)盡可能配置獨(dú)立的供電變壓器,而不要和接觸器等設(shè)備共用同一主電源。
3.傳感器應(yīng)采用鉸合銅線(截面積約50mm2)形成電氣旁路,以保護(hù)它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。傳感器使用中,必須避免強(qiáng)烈的熱輻射,尤其是單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射。
4.電氣連接方面?zhèn)洌ㄈ鐐鞲衅鞯男盘栯娎|,不和強(qiáng)電電源線或控制線并行布置(例如不要把傳感器信號線和強(qiáng)電電源線及控制線置于同一管道內(nèi))。若它們必須并行放置,那么,它們之間的距離應(yīng)保持在50CM以上,并把信號線用金屬管套起來。
5.盡量采用有自動定位(復(fù)位)作用的結(jié)構(gòu)配件,如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要說明的是:有些橫向力并不是機(jī)械安裝引起的,如熱膨脹引起的橫向力,風(fēng)力引起的橫向力,及某些容器類衡器上的攪拌器的振動引起的橫向力即不是機(jī)械安裝引起的。某些衡器上有些必須接到秤體上的附件(如容器秤的輸料管道等),我們應(yīng)讓他們在傳感器加載主軸的方向上盡量柔軟一些,以防止他們“吃掉”傳感器的真實(shí)負(fù)荷合而引起誤差。
6.要輕拿輕放尤其是由合金鋁制作彈性體的小容量傳感器,任何沖擊、跌落,對其計(jì)量性能均可能造成損害。對于大容量的稱重傳感器,一般來說,它具有較大的自重,故而要求在搬運(yùn)、安裝時,盡可能使用適當(dāng)?shù)钠鸬踉O(shè)備(如手拉葫蘆、電動葫蘆等)。安裝傳感器的底座安裝面應(yīng)平整、清潔,無任何油膜,膠膜等存在。安裝底座本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性,一般要求高于傳感器本身的強(qiáng)度和剛度。
7.稱重傳感器雖然有一定的過載能力,但在稱重系統(tǒng)安裝過程中,仍應(yīng)防止傳感器的超載。要注意的是,即使是短時間的超載,也可能會造成傳感器損壞。在安裝過程中,若確有必要,可先用一個和傳感器等高度的墊塊代替?zhèn)鞲衅?,再把傳感器換上。在正常工作時,傳感器一般均應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。若用螺桿固定傳感器,要求有一定的緊固力矩,而且螺桿應(yīng)有一定的旋入螺紋深度。一般而言,固定螺桿因采用高強(qiáng)度螺桿。
8.不管在何種情況下,電源線和控制線均應(yīng)絞合起來,合程度50轉(zhuǎn)/米,若傳感器信號線需要延長,則應(yīng)采用特制的密封電纜接線盒。若不用此種接線盒,而采用電纜與電纜直接對接(錫焊端頭),則應(yīng)對密封防潮特別予以注意,接好后應(yīng)檢驗(yàn)絕緣電阻,且需達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(2000~5000M),必要時,應(yīng)重新標(biāo)定傳感器。若信號電纜線很長,又要確保很高的測量精度,應(yīng)考慮采用帶有中繼放大器的電纜補(bǔ)償電路。
9.水平調(diào)整:水平調(diào)整有兩個方面的內(nèi)容。一是單只傳感器安裝底座的安裝平面要用水平儀調(diào)整水平,另一方面是指多個傳感器的安裝底座的安裝面要盡量調(diào)整到一個水平面上(用水準(zhǔn)儀),尤其是傳感器數(shù)多于三個的稱重系統(tǒng)中,更應(yīng)注意這一點(diǎn),這樣做的主要目的是為了使各傳感器所承受的負(fù)荷基本一致。每種稱重傳感器的加載方向都是確定的,而我們使用時,一定要在此方向上加載負(fù)荷。橫向力、附加的彎矩、扭矩力應(yīng)盡量避免。
西安盛弘創(chuàng)儀器儀表有限公司生產(chǎn)的稱重傳感器現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的自動化測量控制領(lǐng)域。公司真誠期待與國內(nèi)外廣大客戶建立業(yè)務(wù)合作,對給予我司幫助和支持的朋友致以誠摯的敬意。
西安盛弘創(chuàng)儀器儀表有限公司主要生產(chǎn):S型稱重傳感器、懸臂型稱重傳感器、輪輻式稱重傳感器、板環(huán)式稱重傳感器、膜盒式稱重傳感器、橋式稱重傳感器、柱筒式稱重傳感器等各種樣式。