產(chǎn)品中心 應(yīng)用方案 技術(shù)文摘質(zhì)量保證產(chǎn)品選型 下載中心業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài) 選型幫助 品牌介紹 產(chǎn)品一覽 聯(lián)系我們
- 稱重傳感器的參數(shù)分析與原理
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2011/1/19
一、稱重傳感器的基本知識：
1. 定義：GB/T7551-1997《稱重傳感器》
考慮到使用地點(diǎn)的重力加速度（g）和空氣浮力（f）的影響后，通過把其中一種被測量（質(zhì)量）轉(zhuǎn)換成另外一種被測量（輸出）來測量質(zhì)量的力傳感器。
被測量（質(zhì)量） 稱重傳感器 輸出
2. 組成
敏感元件+傳感元件+測量電路
其中：敏感元件——電阻應(yīng)變計(jì)； 傳感元件——彈性體； 測量電路——惠斯通電橋
二、電阻應(yīng)變計(jì)工作原理：
以金屬材料為轉(zhuǎn)換元件的電阻應(yīng)變計(jì)，其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻——應(yīng)變效應(yīng)。
所謂應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。
1. 受力前（F=0）電阻值
R=ρ*L/S
（1）式中R——金屬絲的電阻（Ω）； ρ——金屬絲的電阻率（Ω*M）；
L——金屬絲的長度（m）； S——金屬絲的橫截面積（m2）（πD2/4）
D——金屬絲的直徑（m）
2. 受力后（F＞0）電阻變化值
⊿R=R*Kε
�。�2）式中⊿R——電阻變化量； R——原始電阻值；
K——應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù)； ε——軸向應(yīng)變
結(jié)論：金屬絲拉伸，電阻值增加；
金屬絲壓縮，電阻值減小
3. 幾種常見的電阻應(yīng)變計(jì)外形
4. 電阻應(yīng)變計(jì)的組成部分
三、稱重傳感器的工作原理：
1. 兩個(gè)典型的力學(xué)模型
當(dāng)F＞0時(shí)，R1、R3被拉伸，阻值增大；R2、R4被壓縮，阻值減小。
2. 惠斯頓電橋
在應(yīng)變計(jì)的電測技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的測量電路是惠斯通電橋電路。測量電橋由于具有靈敏度高、測量范圍寬、電路結(jié)構(gòu)簡單、精度高、容易實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，因此能很好地滿足應(yīng)變測量的要求。
電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種，當(dāng)Ui為直流時(shí)該電橋?yàn)橹绷麟姌颉ｋ姌螂娐啡缟蠄D所示，它的四個(gè)橋臂由 R1、R2、R3、R4組成。
1) 直流電橋的電壓輸出
根據(jù)分壓原理，從D-A-C半橋來看，從D經(jīng)A到C的電壓降為Ui，通過R1、R2的電流
I1=Ui/（R1+R2）
�。�1）R2上的電壓降為I1R2，代入（1）得UAC=Ui*R2/（R1+R2）
�。�2）同樣，D-B-C半橋的電壓降也是Ui，R3上的電壓降為：
UBC=Ui*R3/（R3+R4）
（3）則輸出電壓UO是UBC與UAC之間的差，即:R1R3-R2R4 UO=UBC-UAC=Ui
（4）（R1+R2）（R3+R4）
由（4）可知，當(dāng)橋臂電阻滿足如下條件時(shí)，即:R1R3=R2R4
�。�5）電橋的輸出電壓UO=0，電橋處于平衡狀態(tài)。
為了保證測量的準(zhǔn)確性，在實(shí)測之前應(yīng)使電橋平衡（置零），這樣輸出電壓只與應(yīng)變計(jì)感受應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān)。
2) 按上述力學(xué)模型解釋：
當(dāng)F=0時(shí)，R1R3=R2R4；U0=0；
當(dāng)F＞0時(shí)，R1、R3增加，R2、R4減小，U0＞0。
若欲得到與上述電信號相反的結(jié)果時(shí)，只需將A與C（或B與D）之間的電源正、負(fù)極互換即可。
3) 當(dāng)橋臂電阻的阻值發(fā)生變化時(shí)，電橋的輸出電壓也隨著發(fā)生變化，當(dāng)⊿R<<R時(shí)，其輸出電壓與電阻變化率⊿R/R（或應(yīng)變?chǔ)牛┏删�性關(guān)系。
轉(zhuǎn)載請注明來源：賽斯維傳感器網(wǎng)（yyjsjy.net）
- 如果本文收錄的圖片文字侵犯了您的權(quán)益，請及時(shí)與我們聯(lián)系，我們將在24內(nèi)核實(shí)刪除，謝謝！
