稱重傳感器的組成分析
稱重傳感器是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置,在選用稱重傳感器時,必須考慮所處的實際工作環(huán)境,以及相關(guān)的技術(shù)參數(shù),才能保證稱重傳感器的正確與安全使用。
稱重傳感器由基座、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,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,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,就有電壓信號輸出。信號輸出的大小與彈性體上的載荷成正比。
傳感器一般與稱重數(shù)字顯示儀表配套使用,稱重儀表為傳感器提供精密電源,同時把傳感器輸出的信號進行放大和有源濾波,再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和光電隔離等處理后,通過儀表直接顯示重量值,也可以將儀表輸出的數(shù)字信號送入微機進行數(shù)據(jù)處理。
舊國標(biāo)將應(yīng)用對象和使用環(huán)境條件完全不同的“稱重”和“測力”兩種傳感器合二為一,對試驗和評價方法未給予區(qū)分。舊國標(biāo)共有21項指標(biāo),均在常溫下進行試驗;并用非線性、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點溫度附加誤差及額定輸出溫度附加誤差6項指標(biāo)中的最大誤差,來確定稱重傳感器準(zhǔn)確度等級,分別用0.02、0.03、0.05表示。
稱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物體上的重力按一定比例轉(zhuǎn)換成可計量的輸出信號。
考慮到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉(zhuǎn)換的影響,稱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、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。
在各種衡器和質(zhì)量計量系統(tǒng)中,一般用綜合誤差帶來綜合控制傳感器準(zhǔn)確度,并將綜合誤差帶與衡器誤差帶聯(lián)系起來,以便選用對應(yīng)于某一準(zhǔn)確度衡器的稱重傳感器。
國際法制計量組織(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)由于溫度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過誤差帶δ。
因此,就允許制造廠對構(gòu)成計量總誤差的各個分量進行調(diào)整,從而可以得到期望的準(zhǔn)確度。
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