电阻应变式称重传感器是一种将重量信号转换为电信号的装置,以下是其详细介绍:
电阻应变式称重传感器是基于应变效应,在外力作用下,粘贴于弹性体表面的应变片,跟弹性体一起产生形变,应变片产生形变后,其阻值会发生变化,测量电路将阻值的变化转化成电信号输出,从而间接得测量出外力。从以上可以看出,电阻应变式称重传感器主要由弹性体、应变片与测量电路三部分组成。
弹性体:是一个有特殊形状的结构件,具有两个重要功能。一是承受称重传感器所受的外力,并对外力产生反作用力,达到相对静平衡;二是产生一个高品质的应变场,使粘贴在此区的电阻应变片能够比较理想地完成应变到电信号的转换任务。
电阻应变片:把一根电阻丝机械地分布在一块有机材料制成的基底上而制成,其重要参数灵敏系数 K 由制作金属电阻丝材料的性质决定,与应变片的形状、尺寸大小无关,不同材料的 K 值一般在 1.7-3.6 之间 。当电阻应变片两端受外力作用时,会产生伸长或缩短变形,其横截面积也会相应缩小或增大,从而导致电阻值发生变化。
测量电路:常见的是惠斯通电桥电路,它有抑制温度变化影响、抑制侧向力干扰以及方便解决称重传感器补偿问题等优点,称重传感器通常采用全桥式等臂电桥,因为这种电桥的灵敏度高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵消。
测量范围广:称量范围从克至数千吨不等,可适用于各种不同重量的物体称重。
结构简单:由弹性体、应变片和测量电路等几个主要部分组成,结构相对简单,易于制造和维护。
寿命长:在正常使用条件下,具有较长的使用寿命,能够稳定可靠地工作多年。
频响特性好:能够快速响应重量的变化,适用于动态称重和快速称重的场合。
准确度高:计量准确度可达千分之一~万分之一,能够满足大多数工业和商业称重的精度要求。
适应性强:能在恶劣的环境条件下工作,如高温、低温、潮湿、粉尘等环境。
应变极限:对应变的承受能力有限,当应变超过一定限度时,应变片可能会损坏,影响传感器的正常工作。
非线性误差:对于大应变情况,输出信号与输入力之间存在较大的非线性关系,需要进行非线性补偿才能提高测量精度。
输出信号较弱:电阻应变片产生的电阻变化通常较小,需要经过放大等处理才能得到可用的电信号。
蠕变和零漂:在长时间受力或温度变化等情况下,会出现蠕变现象,即输出信号随时间缓慢变化;同时,零点也可能会发生漂移,导致测量误差。
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