称重传感器的基本知识(二)

发布:合肥力智  发布日期:2013-04-01

 

5、称重传感器的电路组成?

称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变片受应变时的电阻变化。通常总是采用应变片组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变片引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。
设:电桥的输入激励电压为Ei,  ①
则电桥的输出电压△E0为R1 R2    △E0=Ei×[(R1R3-R2R4)/(R1+R2)(R3+R4)] 输入激励电压  ③  输出电压  令电桥的初始条件为R1=R2=R3=R4,  ④则△E0=0。设电阻值R1的应变片受应变作用  R3 R4后的电阻变化为R+△R,则电桥的输 ②出电压△E0为:△E0=Ei[△R/(4R+2△R)]≌(△R/4R)Ei  (R>>△R)  由于△R=R×K0×ε,所以△E0=(Ei×K0×ε)/4例如,设K0=2,ε=1000×0.000001,  Ei=1V 则:  △E0=(1×2×1000×0.000001)/4=0.5mV式中  K0=系数(一般为2)ε=应变系数(一般为500×0.000001~2000×0.000001;相当于10~40Kgf/mm2。)  Ei=输入的激励电压   为了增加电桥的视在输出,大多都将电桥设计成4枚应变片都受力作用的形式(4个工作片)。此时 △E0=0.5mV×4=2 mV

6、传感器的输出灵敏度的表示方法?

电桥的输出电压通常用输入激励电压为1V时的输出电压(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。

7、为什么传感器内部要加补偿电路?


称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变片电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变片外,其中还增加了各种补偿电阻。
零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化,因此,出应变片本身的温度自补偿外,又加入了电阻温度系数和电桥中应变片的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等),以加强补偿作用。
灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化,即补偿弹性体的弹性系数和应变片的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡,额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。

8、称重传感器的参数指标(中英文对照)

Model:  STC-100Kg (型号规格)   Cap:  100Kg  (量程范围)
Date:  2005/01/14  (生产日期) S/N:  X02274 (出厂编号)
FSO:  2.9981 mV/V  (灵敏度)Recommended Excitation:  10V AC/DC  (推荐激励电压)Maximum Excitation:  15V AC/DC  (最大激励电压)Output at Rated Load: 2.9981 mV/V (额定负荷输出) Non Linearity: <0.020% (非线性)Hysteresis:  <0.020% (滞后)
Creep(30 minutes):  0.029%  (30分钟蠕动) Non Repeatability: <0.01%  (非重复性)
Zero Retum(30 minutes):  0.030% (30分钟零点漂移)
Temp. Effect/℃ on Span: <0.0015% (温度变化1℃对量程的影响)
Temp. Effect/℃ on Zero: <0.0026% (温度变化1℃对零点的影响)
Compensated Temp.Range:  -10 to 40℃  (温度补偿范围)
Operating Temp.Range: -20 to 60℃  (工作温度范围) Zero Balance: ±1% (零点平衡)
Input Resistance: 380±5Ω (输入阻抗) Output Resistance:  350±3Ω (输出阻抗)
Insulation Resistance(50VDC):  >5000MΩ (绝缘电阻)
Deflecion at Rated Load: Nil (零)  (额定负荷下的倾斜度)  
Safe Overload: 150% (允许超载)  Ultimate Overload:  300% (最终超载)

称重传感器 http://www.kerui365.com

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