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称重传感器参数,称重传感器参数参数技术

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称重传感器参数,称重传感器参数参数技术

来源: 济南星翔  日期: 2020-02-12  浏览次数: 47 次

    

称重传感器参数压电元件本身就是力敏元件,称重传感器利用压电元件做成力一电转换的测力传感器的关键是,选取合适的压电材料、变形方式、机械上串联或并联的晶片数、晶片的几何尺 寸和合理的传力结构。

称重传感器压电元件的变形方式以利用纵向压电效应的厚度变形最为方便。而Mettler Toledo SBDH 双端梁称重传感器压电材料的选择则取决于所测力的量值大小、测量精度和工作环境条件 等。结构上大多采用机械串联而电气并联的两片晶片,因为机械上串联的晶片数 增加会给加工、安装带来困难,而且还会导致传感器抗侧向干扰能力降低;同时,传感器的电压输出灵敏度并不增大。下面介绍几种称重传感器的压电式测力传感器。 称重传感器技术参数基本定义:
(1)额定载荷:传感器在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。但实际使用时,一般只用额定量程的2/3~1/3。
(2)允许使用负荷(或称安全过载):称重传感器允许施加的最大轴向负荷。允许在一定范围内超负荷工作。一般为120%~150%。
(3)极限负荷(或称极限过载):称重传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过此值时,传感器将会受到损坏。
(4)灵敏度: 输出增量与所加的负荷增量之比。通常每输入1V电压时额定输出的mV。
(5)非线性: 这是表征此传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。
(6)重复性: 重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时,其输出值是否能重复一致,这项特性更重要,更能反映传感器的品质。国标对重复性的误差的表述:重复性误差可与非线性同时测定同一试验点上3次测量的实际输出信号值之间的最大差值(mv)。
(7)滞后: 滞后的通俗意思是:逐级施加负荷再依次卸下负荷时,对应每一级负荷,理想情况下应有一样的读数,但事实上下一致,这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。国标中是这样来计算滞后误差的:同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术平均与3次上行程实际输出信号值的算术平均之间的最大差值(mv)。
(8)蠕变和蠕变恢复:要求从两个方面检验传感器的蠕变误差:其一是蠕变:在5-10秒时间无冲击地加上额定负荷,在加荷后5-10秒读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。其二是蠕变恢复:尽快去掉额定负荷(在5-10秒时间内),卸荷后在5-10秒内立即读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。
(9)允许使用温度:规定了此称重传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为:-20℃ - +70℃。高温传感器标注为:-40℃ - 250℃。
(10)温度补偿范围:说明此传感器在生产时已在这样的温度范围内进行了补偿。例常温传感器一般标注为-10℃ - +55℃。
(11)零点温度影响(俗称零点温漂):表征此传感器在环境温度变化时它的零点的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。
(12)输出灵敏系数的温度影响(俗称系数温漂):此参数表征此传感器在环境温度变化时输出灵敏度的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。
(13)输出阻抗:在额定技术条件下,传感器的输出的电阻值S+ S- [I+ I-]
(14)输入阻抗:称重传感器的激励端的电阻值,E+ E- [V+ V-]
(15)绝缘阻抗:传感器的电路部分与弹性梁之间的绝缘阻值,越大越好,绝缘电阻的大小会影响传感器的各项性能。而当绝缘阻抗低于某一个值时,电桥将无法正常工作。
(16)推荐激励电压:一般为5~12伏。因一般称重仪表内配的稳压直流电源为5或12伏。
(17)允许最大激励电压:传感器最大可以承受的供电电压,不推荐使用最大激励电压。
(18)电缆长度:出厂时厂家标准配置的电缆长度。最好不要擅自增加和减小。
(19)密封防护等级IP67:称重传感器的防尘和防水的性能指标。(end)

称重传感器常用技术参数

一、用分项指标表示法 在介绍称重传感器技术参数时,传统的方法是采用分项指标,其优点是物理意义明确,沿用多年,熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下:*额定容量 生产厂家给出的称量范围的上限值。

*额定输出

加额定载荷时和无载荷时,传感器输出信号的差值。由于称重传感器的输出信号与所加的激励电压有关,所以额定输出的单位以mV/V来表示。并称之为灵敏度。

*灵敏度允差

传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。例如,某称重传感器的实际额定输出为2.002mV/V,与之相适应的标准额定输出则为2mV/V,则其灵敏度允差为:/2.000)*100% = 0.1%

*非线性

由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大偏差对于额定输出值的百分比。

*滞后允差

从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出量的最大差值对额定输出值的百分比。

*重复性误差

在相同的环境条件下,对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷过程中同一负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。

*蠕变

在负荷不变,其它测试条件也保持不变的情形下,称重传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。

*零点输出

在推荐电压激励下,未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。

*绝缘阻抗

传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。

*输入阻抗

信号输出端开路,传感器未加负荷时,从电源激励输入端测得的阻抗值。

*输出阻抗

电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。

*温度补偿范围

在此温度范围内,传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿,从而不会超出规定的范围。

*零点温度影响

环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化10K时,引起的零平衡变化量对额定输出的百分比来表示。

*额定输出温度影响

环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化10K引起额定定输出的变化量额定输出的百分比来表示。

*使用温度范围

传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产生永久性有害变化

二、在《OIML60号国际建议》中采用的术语。 以《OIML60号国际建议》92年版为基础,参考《JJG669--90称重传感器检定规程》新的技术参数大致有:

*称重传感器输出

被测量通过称重传感器转换而得到的可测量。

*称重传感器分度值

称重传感器的测量范围被等分后其中一份的大小。

*称重传感器检定分度值

为了准确度分级,在称重传感器测试中采用的,以质量单位表达的称重传感器分度值。

*称重传感器最小检定分度值

称重传感器测量范围可以被分度的最小检定分度值勤。

*最小静负荷

可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最小值。   

称重传感器单向压电式测力传感器,它用于机床动态切削力的测量。压电晶片为0'X切石英晶片,上盖为传力元件,其变形壁的厚度为0.1~0.5mm,由测力范围(Fnax=500kg)决绝缘套电极基座定。

称重传感器绝缘套用来电气绝缘和定位。

Mettler Toledo SBI剪切梁传感器压电式单向测力传感器 座内外底面对其中心线的垂直度、上盖以及晶片、电极的上下底面的平行度与表面光洁度都有极严格的要求,否则会使称重传感器横向灵敏度增加或使晶片因应力集中而过早破碎。为提高绝缘阻抗,传感器装配前要经过多次净化(包括超声清洗),然后称重传感器在超净工作环境下进行装配,加盖之后用电子束封焊。