文档介绍：称重传感器与皮带秤的研究摘要: 生活中称的重形式随处可见, 最初的机械称重, 它简单但是测量范围小精度低, 难以满足大众需求, 现在越来越高精度的称重技术, 往往以其选用的传感器为核心技术, 不同类型的传感器决定了称重系统的称重范围和精度。工业上不便于人工对煤炭等大宗散装物料称重, 因此常采用皮带秤进行称重, 便于得到一个比较准确的开采量, 本文讲会从皮带秤的结构, 工作原理, 传感器特性等方面对其进行一个分析。关键字:称重,称重传感器,皮带秤。 1 称重传感器及其简单介绍称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力-- 电转换装置, 是电子衡器的一个关键部件。能够实现力-- 电转换的传感器有多种, 常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平, 电容式用于部分电子吊秤, 而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单, 准确度高, 适用面广, 且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。为了适用各种衡器结构的安装需要, 称重传感器做成了各种各样的结构形式, 传感器的名称往往也按照其外形称呼。如桥式传感器( 主要用于汽车衡)、悬臂梁式( 地上衡、料斗秤、汽车衡)、柱式( 汽车衡、料斗秤)、箱式( 台秤)、S型( 料斗秤)等。一种衡器承载体往往有多种结构形式的传感器可供选择, 如果传感器选择得当, 对于衡器性能的提高是很有帮助的。称重传感器准确度等级分为 A,B,C,D 四个级别。不同级别有不同的误差范围。A 级传感器的要求最高。等级后面的数字表示检定分度值,数字越大,传感器质量越好。例如: C2 表示 C 级, 2000 个检定分度值; C5 表示 C级, 5000 个检定分度值。显然 C5 要高于 C2。传感器常用的级别为 C3, C5级, 这两种级别的传感器可用于制作准确度等级为 III 级的电子衡器。称重传感器的误差主要是由非线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差等引起的。 2 称重传感器的分类及其常用类型的详细介绍称重传感器按转换方法通常分为电阻应变片式电磁力式光电式电容式液压式振动式磁极变形式陀螺仪式光纤光栅式 9 大类,以电阻应变片式使用最广下面是几种常用的称重传感器的工作原理特性及优劣比较。⑴以金属材料为转换元件的电阻应变计,其转换原理是基于金属电阻丝的电阻应变效应所谓应变效应是指金属导体( 电阻丝)的电阻值随变形( 伸长或缩短) 而发生改变的一种物理现象(如图1 所示)。金属导体的电阻值可用下式表示: 式中: ρ为金属导体的电阻率( Ω· cm2/m );S 为导体的截面积( cm2 ); L 为导体的长度( m) 电阻应变片式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件敏感梁) 在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片( 如图 2 所示) 也随同产生变形, 电阻应变片变形后, 它的阻值将发生变化( 增大或减小), 再经过惠斯通电桥( 如图 3 所示)把这一电阻变化转换为电信号( 电压或电流), 从而完成了将外力变换为电信号的过程。电阻应变式称重传感器的称量范围为几十克至数千吨, 计量准确度达 1/1000 1/10000 , 结构较简单, 可靠性较好, 大部分电子衡器均使用此传感器电阻应变式