称重传感器有哪些种类


原标题:称重传感器有哪些种类
称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置,广泛应用于各种称重系统中。根据不同的分类标准,称重传感器有多种类型,以下是一些主要的种类:
一、按转换方法分类
光电式称重传感器
光栅式:利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。光栅有两块,一块固定不动,另一块随承重台移动。被测物放在承重台上,通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,进而使莫尔条纹移动。利用光电管、转换电路和显示仪表,可计算出移过的莫尔条纹数量,从而确定被测物质量。
码盘式:码盘是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘随之转过一定角度。光电池透过码盘接受光信号并转换成电信号,然后由电路进行数字处理,最后在显示器上显示出被测物的质量。
液压式称重传感器
原理:在受被测物重力作用时,液压油的压力增大,增大的程度与被测物重力成正比。测出压力的增大值,即可确定被测物的质量。
特点:结构简单而牢固,测量范围大,但准确度一般不超过1/100。
电容式称重传感器
原理:利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d的正比例关系工作。极板有两块,一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出被测物的质量。
特点:耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。此外,还具有高阻抗、小功率、动态响应快、适应性强等优点。
电磁力式称重传感器
原理:利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。
特点:准确度高,可达1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。
磁极变形式称重传感器
原理:铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。
特点:准确度不高,一般为1/100,但适用于大吨位称量工作,称量范围为几十至几万千克。
电阻应变式称重传感器
原理:利用电阻应变片变形时其电阻也随之改变的原理工作。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆四部分组成。
特点:使用广泛,性能稳定可靠。
二、按结构形式分类
S型称重传感器
外形像S形状,故得名。主要用于测固体间的拉力和压力,也称拉压力传感器。
采用合金钢材质,胶密封防护处理,安装容易,使用方便,适用于吊秤、配料秤、机改秤等电子测力称重系统。
悬臂型称重传感器
结构特点使其具有较高的灵敏度和稳定性。
适用于各种需要精确测量的场合。
轮辐式称重传感器
结构紧凑,强度高,能承受较大的侧向力。
常用于汽车衡、轨道衡等大型称重设备中。
板环式称重传感器
结构具有明确的应力流线分布、输出灵敏度高、弹性体为一整体、结构简单、受力状态稳定、易于加工等优点。
目前在传感器生产中仍占有较大比例,但对这种结构传感器的设计公式目前还不很完善,特别是对小量程的传感器设计计算误差较大,同时可能会出现较大的非线性误差。
此外,还有膜盒式、桥式、柱筒式等多种结构形式的称重传感器,它们各有特点,适用于不同的应用场景。
综上所述,称重传感器的种类繁多,每种类型都有其独特的原理、特点和适用范围。在选择称重传感器时,需要根据具体的应用场景、测量范围、准确度要求等因素进行综合考虑。
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