称重传感器原理与运用常识
称重传感器归于测力传感器,它常用于静态丈量和动态丈量。
一、称重传感器的界说
考虑到运用地址的重力加速度(g)和空气浮力(f)的影响后,通过把其间一种被丈量(质量)转化成别的一种被丈量(输出)来丈量质量的力传感器。
二、称重传感器的基本原理
弹性体(弹性元件,活络梁)在外力作用下发生弹性变形,使张贴在他外表的电阻应变片(转化元件)也伴随发生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生改变(增大或减小),再经相应的丈量电路把这一电阻改变转化为电信号,然后完结了将外力变换为电信号的进程。
由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不行短少的几个首要部分。下面就这三方面扼要论说。
1、电阻应变片
电阻应变片是把一根电阻丝机械的散布在一块有机资料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是活络系数K。当他的两头受F力作用时,将会伸长,也就是说发生变形。设其伸长,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径削减。电阻应变片的电阻改变率(电阻相对改变)和电阻丝伸长率(长度相对改变)之间成份额的联系。
需求阐明的是:活络度系数K值的巨细是由制造金属电阻丝资料的性质决议的一个常数,它和应变片的形状、尺度巨细无关,不同的资料的K值一般在1.7—3.6之间;其次K值是一个无因次量,即它没有量纲。
在资料力学中ΔL/L称作为应变,记作ε,用它来表明弹性往往显得太大,很不便利,常常把它的百万分之一作为单位,记作με。
2、弹性体
弹性体是一个有特别形状的结构件。它的功用有两个,首先是它接受称重传感器所受的外力,对外力发生反作用力,到达相对静平衡;其次,它要发生一个高品质的应变场(区),使张贴在此区的电阻应变片比较抱负的完结应变枣电信号的转化使命。
3、检测电路
检测电路的功用是把电阻应变片的电阻改变转变为电压输出。由于惠斯登电桥具有许多长处,如能够按捺温度改变的影响,能够按捺侧向力搅扰,能够比较便利的处理称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的运用。
由于全桥式等臂电桥的活络度最高,各臂参数共同,各种搅扰的影响简单彼此抵销,所以称重传感器均选用全桥式等臂电桥。