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传感器即结构件关键技术及研究进展

传感器即结构件关键技术及研究进展
传感器即结构件关键技术及研究进展

电阻应变式称重传感器基础知识

1.电阻应变式称重传感器等工作原理 2.称重传感器常用技术参数 3.称重传感器选用的一般规则 4.使用称重传感器注意事项 1.电阻应变式称重传感器等工作原理 电阻应变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(转换元件)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),再经相应的测量电路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。 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可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R: R = ρL/S(Ω)(2—1) 当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。 对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有:ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2) 用式(2--1)去除式(2--2)得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L –ΔS/S (2—3) 另外,我们知道导线的横截面积S = πr2,则Δs = 2πr*Δr,所以 ΔS/S = 2Δr/r (2—4) 从材料力学我们知道 Δr/r = -μΔL/L (2—5) 其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L

半导体气体传感器的结构及原理

一、在博物馆文物、档案管理方面的运用 这是温湿度传感器应用的另一个领域。档案的纸张在温湿度适宜的条件可以多存放一些时间,而一旦温湿度条件遭到破坏纸张将要变脆,重要资料也将随之荡然无存,对档案馆进行温湿度记录是必要的,可以预防恶性事故的发生。使用温湿度传感器将使温湿度记录的工作得以简化,也将节约文物保管的成本,使这一工作得以科学化,不受到过多的人为因素的干扰。 二、在疫苗冷链中的运用 气体传感器主要针对于行业中的气体进行检测,在工业、电子、电力、化工、治金等行业中都有一定的应用。气体传感器的种类是比较多的,其中常用的主要有半导体式、接触燃烧方式、化学反应式、光干涉式、热传导式、红外线吸收散式等。而这当中以半导体气体传感器应用更为广泛。 半导体气体传感器由气敏部分、加热丝以及防爆网等构成,它是在气敏部分的sno2、fe2o2、zno2等金属氧化物中添加pt、pd等敏化剂的传感器。传感器的选择性由添加敏化剂的多少进行控制,例如,对于zno2系列传感器,若添加pt,则传感器对丙烷与异丁烷有较高的灵敏度;若添加pd,则对co与h2比较敏感。 气体传感器以陶瓷管为框架,外覆一层敏感膜的材料,利用膜两端的镀金引脚进行测量。敏感膜的材料最常用的有金属氧化物、高分子聚合物材料和胶体敏感膜等。它的两个关键部分是加热电阻和气体敏感膜。金电极连接气敏材料的两端,使其等效为一个阻值随外部待测气体浓度变化的电阻。由于金属氧化物有很高的热稳定性,而且这种传感器仅在半导体表面层产生可逆氧化还原反应,半导体内部化学结构不变,因此,长期使用也可获得较高的稳定性。 原理简介如下:金属氧化物一旦加热,空气中的氧就会从金属氧化物半导体结晶粒子的施主能级中夺走电子,而在结晶表面上吸附负电子,使表面电位增高,从而阻碍导电电子的移动,所以,气体传感器在空气中为恒定的电阻值。这时还原性气体与半导体表面吸附的氧发生氧化反应,由于气体分子的离吸作用使其表面电位高低发生变化,因此,传感器的电阻值要发生变化。对于还原性气体,电阻值减小;对于氧化性气体,则电阻值增大。这样,根据电阻值的变化就能检测气体的浓度。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关传感器产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/839863180.html,。

地磅原理及基础知识

地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址,推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为:U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅;按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅;汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅与数字式地磅;按称量方式分为静态汽车衡与动态汽车衡(地磅);按安装方式可分为地 上衡与地中衡;按秤台结构分为钢结构台面与混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆地磅与非防爆地磅;按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅与自动地磅。她们的基本配置就是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表,现如今的地磅可以配上电脑与称重软件。 地磅英文为:scale,所以在行业内就有:SCS系列之称; 常用规格有:宽3~3、4 长有6~24,称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成地磅基本的称重功能,也可根 据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重与传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——就是地磅的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机:用于打印重量数据表单大屏幕:用于远距离读数 称重管理软件-系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数与侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1、模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏,在电缆传输这些弱信号过程中,很容易受到干扰,从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右,其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍,解决传输信号弱及干扰问题; 2、采用RS485总线技术,实现信号的远距离传输,传输距离不小于1000米; 3、总线结构便于多个称重传感器的应用,在同一个系统中最多可接

称重传感器的选型与应用

称重传感器的样式与应用 称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出的装置。简单的理解是,当力施加到称重传感器上时,质量信号将被转换成可测量的电信号,该电信号将通过电路输出到主板,以便由芯片进行处理和分析。然而,在使用传感器时,需要首先考虑传感器所处的工作环境,这对于正确选择称重传感器至关重要。它关系到传感器的正常运行、安全和使用寿命,甚至整个称重仪器的可靠性和安全性。 。 称重传感器运用于多个行业,为了满足各个行业的需求所以会有各种形状的传感器:S型称重传感器,单点式称重传感器,悬臂梁称重传感器,轮辐式称重传感器,双剪切梁式称重传感器,圆板式称重传感器,柱式称重传感器。 S型传感器上下平行梁和等应力工作梁组成,通过上下及对称辅助梁(8型)来进行力的传递。上下平行梁的根部尺寸较小,使之成为两平行柔性梁构成一框架,使它对垂直方向的力影响很小,使工作载荷垂直上下运动,准确地将力传递到工作梁上,使工作梁只感受垂直载荷,而对非工作力,力矩不敏感,这样就能有效地消除非工作力的影响。在两柔性梁之间为一等应力工作梁,测试应变计贴在中心梁平面的两边。由于等应力梁使应变计感受同一应变,桥路的输出为平均应力值的4倍,这样输出灵敏度较高,同时对贴片位置

要求 不高,贴片方便。 适用于吊钩秤、机电结合秤、料斗秤、料罐秤、包装秤、配料称重控制、试验机、力的监控及测量 单点传感器是基于平行四边形的原理,但是应该为应变仪的位置提供一个附加的中心横梁。从而完成测量平行四边形顶部和底部的梁和挠曲的任务。它的优点是应变仪离开位置时会受到偏心载荷的扭转作用。同时增加了结构的刚性。适用于自动轴重秤、无人零售柜、电子计价秤、小型平台秤等工业称重和生产过程称重。

称重传感器的原理及应用

称重传感器的原理及应用 随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。 1.高速定量分装系统 本系统由微机控制称重传感器的称重和比较,并输出控制信号,执行定值称量,控制外部给料系统的运转,实行自动称量和快速分装的任务。 系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件,其硬件电路框图如图1所示,用8031作为中央处理器,BCD拔码盘作为定值设定输入器,物料装在料斗里,其重量使传感器弹性体发生变形,输出与重量成正比的电信号,传感器输出信号经放大器放大后,输入V/F转换器进行A/D转换,转换成的频率信号直接送入8031微处理器中,其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路,显示出瞬时物重,另一方面则进行称重比较,开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。 图1 原理框图 在整个定值分装控制系统中,称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件,选用GYL-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路,在所加桥压U不变的情况下,传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比,而且,供桥桥压U的变化直

接影响电子称的测量精度,所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后,变成了0-10V的电压信号输出,送入V/F变换器进行A/D转换,其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。在微机内部由定时器0作计数定时,定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。 定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时,计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较,取差值提供PID运算,当重量不足,则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值,控制接口输出控制信号,控制外部给料设备停止送料,显示测量终值,然后发出回答令,表示该袋装料结束,可进行下袋的装料称重。 图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动,直到装有料的电子称下面,传送带停止运动,电磁线圈2通电,电子称料斗翻转,使料全部倒入箱子或袋子中,当料倒完,传送带马达再次通电,将装满料的箱子或袋子移出,并保护传送带继续运行,直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源,与此同时,电子称料箱复位,电磁线圈1通电,漏斗给电子秤自动加料,重量由微机控制,当电子秤中的料与给定值相等时,电磁线圈1断电,弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时,这个过程可以持续不断地进行下去。必要时,*作人员可以随时停止传送带,通过拔码盘输入不同的给定值,然后再启动,即可改变箱或袋中的重量。

地磅基本原理及其学习基础知识材料

地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址,推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为:U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅;按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅;汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅和数字式地磅;按称量方式分为静态汽车衡和动态汽车衡(地磅);按安装方式可分为地 上衡和地中衡;按秤台结构分为钢结构台面和混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆地磅和非防爆地磅;按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅和自动地磅。他们的基本配置是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表,现如今的地磅可以配上电脑和称重软件。 地磅英文为:scale,所以在行业内就有:SCS系列之称; 常用规格有:宽3~3.4 长有6~24,称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成地磅基本的称重功能,也可根 据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重和传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——是地磅的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机:用于打印重量数据表单大屏幕:用于远距离读数 称重管理软件-系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数和侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1.模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏,在电缆传输这些弱信号过程中,很容易受到干扰,从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右,其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍,解决传输信号弱及干扰问题; 2.采用RS485总线技术,实现信号的远距离传输,传输距离不小于1000米; 3.总线结构便于多个称重传感器的应用,在同一个系统中最多可接

常用称重传感器参数说明

蚌埠力恒传感器称重传感器介绍参数时,传统的方法是采用分项指标,其优点是物理意义明确,沿用了多年,熟悉的人较多。 我们现在列出其主要的称重传感器技术参数如下: *额定容量:生产厂家给出的称量范围的上限值。 *额定输出(灵敏度):加额定载荷时和无载荷时,传感器输出信号的差值。由于称重传感器的输出信号与所加的激励电压有关https://www.doczj.com/doc/839863180.html, ,所以额定输出的单位以mV/V来表示。并称之为灵敏度。 *灵敏度允差:称重传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。例如,某称重传感器的实际额定输出为2.002mV/V,与之相适应的标准额定输出则为2mV/V,则其灵敏度允差为:((2.002 –2。000)/2.000)*100% = 0.1% *非线性:由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大偏差对于额定输出值的百分比。 *滞后允差:从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出量的最大差值对额定输出值的百分比。 *重复性误差:在相同的环境条件下,对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加

荷过程中同一负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。 *蠕变:在负荷不变(一般取为额定载荷),其它测试条件也保持不变的情形下,称重传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。 *零点输出:在推荐电压激励下,未加载荷时称重传感器的输出值对额定输出的百分比。 *绝缘阻抗:传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。 *输入阻抗:信号输出端开路,称重传感器未加负荷时,从电源激励输入端测得的阻抗值。 *输出阻抗:电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。 *温度补偿范围:在此温度范围内,传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿,从而不会超出规定的范围。 *零点温度:影响环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化10K时,引起的零平衡变化量对额定输出的百分比来表示。

称重传感器工作原理

称重传感器工作原理 摘录时间:2009-12-6 22:07:20 深圳市秦合源科技有限公司 一、各传感器原理 压电传感器:基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量,如压力、加速度等(见压电式压力传感器、加速度计)。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现,使压电传感器的使用更为方便。它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域 应变传感器:应变传感器是国内外应用较广泛的一种,它是以电阻应变计为转换元件,将非电量如:力、压力、位移、加速度、扭矩等参数转换为电量。 光电传感器:将光信号转换成电信号的传感器 热电传感器:将热信号转换成电信号的传感器 电容式传感器原理 电容式传感器原理 二、各传感器应用 电容式压力传感器科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类,现在,压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见。 金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器,但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点,其应用场合受到了很大的限制。 压阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器,它具有制造方便,成本低廉等特点,但由于半导体材料对温度极为敏感,所以其性能受温度影响较大,产品的一致性较差。

气体传感器的结构与装配

半导体氧化物气体传感器的结构与装配 一、实验目的 1、了解气敏传感器的结构; 2、提高学生的操作能力,能够独立制作气敏元件。 二、复习内容 对纳米氧化锌粉体进行合成,并得到了不同处理条件下的样品。本次实验主要是气敏元件的制作。 三、化学试剂 纯水、聚乙二醇 四、仪器与材料 玻璃片、一次性胶头滴管、研钵、镊子、微型刷涂笔、电阻丝、陶瓷管、气敏底座、电烙铁、焊锡、泡沫板、细铁丝、剪刀、锉刀、万用表、 五、实验步骤 1、气敏传感器的结构:底座、陶瓷管、电阻丝。 2、制作气敏件:首先将底座固定在泡沫板上固定,将陶瓷管的四只金属爪用镊子拉直, 套在准备好的细铁丝上。用镊子将金属爪放在底座的金属柱上(注意摆放的位置), 接通电烙铁的电源(注意避免烫伤),待加热完成后,蘸取焊锡,将金属爪固定在 金属柱上。金属爪焊接完成后,将电阻丝穿过陶瓷管,以同样的操作过程焊在底座 上。操作过程中要迅速,依次将金属爪与电阻丝焊在底座上。制作完成后将多余外 露的电阻丝用剪刀剪下。最后用万用表测试焊接处是否密实。 3、涂刷粉体:将适量粉体置于研钵中研磨均匀,取少量放在准备好的玻璃片上,滴1-2 滴纯水形成均匀且粘度适中的浆体,用微型刷涂笔蘸取少许均匀得涂覆于陶瓷管表 面。注意在涂覆过程中,每次取少量浆体,保证涂抹均匀,待一层晾干后再涂下一 层,涂层不可过厚。 4、气敏元件老化:先将制作好的气敏元件置于阴凉处阴干24h,再将其置于AS-20传 感器老化台上于80mA老化24小时,160mA老化2h,(每组标号自己的序号,不 要和其他组重复)即得ZnO气敏元件。 六、思考题 1、样品涂覆完成后,老化的目的是什么? 2、如果涂层过厚,会对元件的气敏性能产生怎样的影响?

衡器基本知识

衡器基本知识 一、智能化仪表(Intelligence Instruments)概述 当今世界技术发展的主流趋势表现在:测量信息数字化,检测控制仪表智能化,控制管理集成化。 “智能化”是自动化技术当前和今后的发展动向之一,它已经成为工业控制和自动化领域的各种新技术,新方法、新产品的发展趋势和显著标志。智能化应当有两方面的含义:(1)采用‘人工智能’的理论、方法和技术;(2)具有‘拟人智能’的特性或功能,例如自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断、自修复等。这可作为衡量是不是智能化装置、设备、系统的性能标准。由此可得到关于智能化的定义:是‘采用人工智能理论、方法、技术’并‘具有某种拟人智能特性和功能’。也就是说:利用计算机来代替人的一部分脑力劳动,具有运用知识进行推理、学习、联想解决问题的能力。就智能化仪表和装置来说,则应该具有以下特征:(1)能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作;(2)具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力;(3)具有自校准、自检测、自诊断功能;(4)便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统,实现复杂的控制功能,并能灵活地改变和扩展功能”。“现有的测控系统通常具有刚性体系结构,缺乏自组织、自维修、自适应等方面的柔性,智能水平不高。现在一些新型智能仪表虽冠以智能化的名称,实际上是电脑化,名不副实,只是采用了计算机,电脑化并不等于智能化,应该向智能化方向努力”。目前比较受推崇的是柔性智能测控仪表的研究思路,就是在现有电脑化仪表的基础上,采用硬件软化、软件集成,虚拟现实、软测量等人工智能的方法和技术,实现测控仪表的柔性化,研究开发具有拟人智能特性或功能,名副其实的智能化仪表。例如,上海自动化仪表研究所研究开发的带有人工智能预估控制的多回路数字调节器(TDM-50A型),它能解决特大纯滞后(超过12min)过程的启动和稳定控制,自动检测纯滞后时间,自动寻优建立全部控制参数,实现快速无超调的控制品质。又如上海宝科自动化仪表研究所创新设计的通用流量演算器(FC-6000型),从理论分析解决了流量测量上各种复杂计算和补偿修正的工程应用问题,能有效地提高流量测量的精确度,并判断出故障产生的原因。 用来测量各种电量、磁量及电路参数的仪器、仪表,统称为电工仪表。电工仪表的种类繁多,分类方法也各异。(1)按结构和用途的不同,电工仪表主要分以下三类指示仪表。能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角,并通过指示器直接显示出被测量的大小,故又称为直读式仪表。(2)按工作原理分类主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外,还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。(3)按使用方法分类有安装式、便携式两种。安装式仪表是固定安装在开关板或电气设备面板上的仪表,又称面板式仪表。它的准确度一般不高,广泛应用于发电厂、配电所的运行监视和测量中。便携式仪表是可以携带的仪表,其准确度较高,广泛应用于电气实验、精密测量及仪表检定中。 二、衡器(weighing machine)概述 衡器就是称量物体重量的器具,如秤、天平等。某些衡器习惯上称为秤。 衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用力的形变平衡原理(虎克原理)或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量,形变量随着重力加速度的变化而变化;杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关,但在重力加速度等于零时,衡量失效。 衡器主要由承重系统(如秤盘)、传力转换系统(如杠杆传力系统)和示值系统(如刻度盘)3部分组成。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。机械秤又分杠杆秤和弹簧秤。按衡量方法分非自动秤和自动秤。其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用,使衡器功能齐全,效率更高。通过衡量物体的重量(所受重力的大小)来测定该物体质量的器具。 分类衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类,机械秤又分为杠杆秤(包括等臂杠杆秤也即狭义的天平、不等臂杠杆秤)和弹簧秤。衡器还可按衡量方法分为非自动衡器和自动衡器。衡器的主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和装袋秤等。 结构衡器主要由承重系统、传力转换系统和示值系统3部分组成。 承重系统其结构取决于所称物体的形态。台秤、地中衡一般配用平板承重机构;专门衡量一种物体的秤,则配有能缩短衡量时间、减少操作繁重性的专用承重机构,如:衡量颗粒状物料的秤上设置簸箕式秤盘,衡量液体的秤则安装专用贮盛器。此外,承重机构的形式还有轨道衡的轨道、皮带秤的运输带,吊秤的吊钩等。承重系统的结构虽各不相同,但功能却是一致的。 传力转换系统是决定衡器计量性能的关键部件。通常采用杠杆传力系统和形变传力系统。

称重传感器的原理(一)

称重传感器的原理(一) 电阻应变式称重传感器[3]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,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)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),再经相应的测量电路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。 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可缺少的几个主要部分。 电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R: R=ρL/S(Ω)(2—1) 当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。

对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有: ΔR=ΔρL/S+ΔLρ/S–ΔSρL/S2(2—2) 用式(2--1)去除式(2--2)得到 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L–ΔS/S(2—3) 另外,我们知道导线的横截面积S=πr2,则Δs=2πr*Δr,所以 ΔS/S=2Δr/r(2—4) 从材料力学我们知道 Δr/r=-μΔL/L(2—5) 其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L+2μΔL/L

称重传感器使用方法

如何测量梁式称重传感器好坏 用万用表什么样测量梁式称重传感器的好坏? 首先测量一下传感器输入端及输出端的电阻值,如果有此传感器的合格证的话,与合格证中标明的电阻做对比,如测得的数值超出标准范围, 说明此传感器有问题。目前常用的传感器阻值为两种: 一种是低阻的,输入端为:400Ω±20Ω,输出端为:350Ω±5Ω; 一种是高阻的,输入端为:800Ω±20Ω,输出端为:700Ω±5Ω; 另外还可以测量一下传感器的输出信号,用数字万用表的MV电压档,将传感器的输入端加上10VDC,然后测一下传感器的输出端电压,此电压值=10V X 传感器灵敏度X 传 感器的受力值/传感器量程值;如果测量出的数值与计算出的数值相差较大,说明此传感器已损坏 称重传感器本身输出的是毫伏信号 4~20毫安指的是电流信号经过放大的 供电一般都是24V交流的电源 怎么用万用表判断称重传感器的输出与输入的四根线 还有正负 称重传感器输出电阻一般为350、480、700、1000欧姆,输入端一般会进行一些温度、灵敏度的补偿,因此输入端电阻会比输出端高20~100欧姆,因此用万用表量一下电阻 值可以判断出来。一般习惯输入和输出颜色为红黑绿白:红白绿兰等分标表示V+、V-、S+、S-。 一称重传感器上标有EXC+ EXC- SIG+SIG- 我想知道哪两个代表电源哪两个代表信号 2011-1-13 02:33 一般都6根线。 E当然是电源,10V。 SIG是反馈回去的MV称重信号。 还有两路是电源E的现场电压返回值(比10V略小,因为线损)。单片机运算的时候按照这个计算,有的工程图省事就在显示仪后边与E相短。也是可以的。 称重传感器的接线方法时间:称重传感器的出线方式有4线和6线两种,模块或称重变送器的接线也有4线和6线两种,要接4线还是6线首先要看你的硬件要求是怎样的,原则是:传感器能接6线的不接4线,必须接4线的就要进行短接。 一般的称重传感器都是六线制的,当接成四线制时,电源线(EXC-,EXC+)与反馈线(SEN-,SEN+)就分别短接了。SEN+和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN+和EXC+是通路的,SEN-和 EXC-是通路的。(激励:EXC+,EXC-,反馈: SENS+,SENS-信号:SIG+,SIG-) EXC+和EXC-是给称重传感器供电的,但是由于称重模块和传感器之间的线路损耗,实际上传感器接收到的电压会小于供电电压。每个称重传感器都有一个mV/V的特性,它输出 的mV信号与接收到的电压密切相关,SENS+和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路,可 以将称重模块实际接收到的电压反馈给称重模块。假设EXC+和EXC-为10V,线路损耗,传感器2mV/V,实际上传感器输出最大信号为()*2=19mV,而不是20mV。此时称重传感器内部

称重传感器原理及常见故障解决方法

称重传感器原理及常见故障解决方法 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 冯志辉 【摘 要】称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置,其工作原理是把加到秤盘上的物体重量转换成与该重量成比例的电信号,然后将输出的电信号放大和A/D转换后由相关电路显示出称重信息。其中电阻应变式称重传感器由于其结构较简单,准确度高,适用面广,稳定性强,且能够在相对比较差的环境下使用,因此在衡器中得到了广泛地运用。本文就电阻应变式称重传感器的应用故障进行了一些探讨。 【关键词】称重传感器;放大;电阻应变;衡器 Abstract: Load cell is a device to convert a quality signal into a measurable electrical signal, its working principle is to convert a quality signal into an electrical signal proportional to the weight , then the output signal is showed after amplification and A/D conversion circuit . The resistance strain type load cell has been widely used in the scale due to its simple structure, high accuracy, wide application range, strong stability, and can be in a relatively poor environment. We will discuss the resistance strain load cell application in this paper. Key words: load cell;amplify;resistance strain;scale 1 引言 在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,这就需要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。电阻应变式称重传感器由于其制作工艺较为简单,加工成本较为低廉,故被企业大批量生产,在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。 2 电阻应变式称重传感器的组件 电阻应变式称重传感器作为质量—重量转换元件,主要由三部分组成,即电阻应变片、弹性体和测量电路。 2.1 电阻应变片(传感元件) 电阻应变片也称电阻应变计,简称应变片或应变计,是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。它能将机械构件上应变的变化转换为电阻变化。电阻应变片是由Φ=0.02-0.05mm的康铜丝或镍铬丝绕成栅状(或用很薄的金属箔腐蚀成栅状)夹在两层绝缘薄片中(基底)制成。用镀银铜线与应变片丝栅连接,作为电阻片引线。 电阻应变片的测量原理:金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外,还与金属丝的长度,横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上,当构件受力变形时,金属丝的长度和横截面积也随着构件一起变化,进而发生电阻变化。 ΔR/R=K*ε(1)其中,K为材料的灵敏系数,其物理意义是单位应变的电阻变化率,标志着该类丝材电阻应变片效应显著与否。ε为测点处应变,为无量纲的量,但习惯上仍给以单位微应变,常

电工基础知识培训(理论)

电工基础知识 一,通用部分 1,什麽叫电路? 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源,负载和连接部分(导线,开关,熔断器)等组成。 2,什麽叫电源? 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3,什麽叫负载? 负载是取用电能的装置,也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载,构成电流通路的中间环节,是用来输送,分配和控制电能的。 4,电流的基本概念是什麽? 电荷有规则的定向流动,就形成电流,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流(强度),用符号I表示。 电流(强度)的单位是安培(A),大电流单位常用千安(KA)表示,小电流单位常用毫安(mA),微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5,电压的基本性质? 1)两点间的电压具有惟一确定的数值。 2)两点间的电压只与这两点的位置有关,与电荷移动的路径无关。 3)电压有正,负之分,它与标志的参考电压方向有关。 4)沿电路中任一闭合回路行走一圈,各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特(V),根据不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6,电阻的概念是什麽? 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻,用符号R表示,当电压为1伏,电流为1安时,导体的电阻即为1欧姆(Ω),常用的单位千欧(KΩ),兆欧(MΩ)。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7,什麽是部分电路的欧姆定律? 流过电路的电流与电路两端的电压成正比,而与该电路的电阻成反比,这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中:I——电流(A);U——电压(V);R——电阻(Ω)。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压,电流和电阻的相互关系,它是分析和计算部分电路的主要依据。 8,什麽是全电路的欧姆定律?

称重传感器的原理及应用

称重传感器的原理及应用 称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采 用金属电阻应变计组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质,即具有电阻(Ω),其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,而且这种丝或膜又很细或很薄,粘贴又十分完善,那么,当被测物体受外力而伸缩时,金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩,其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。A.比较常见的称重传感器的外形构造:柱式;S 型;轮辐式;环式;碟式;箱形等。 B.测重形式:正应力测量(柱型、单点式等),剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C.弹性元件内部应变梁的结构形式:平行梁、剪切梁等 D.不同结构形式的传感器的应用对象:柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤,试验机,力值监控与测量等;S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机,材料试验机等;双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等;单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤,工业现场重量控制及测量; 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计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 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,一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外,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,除变频传感器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计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计的灵敏度系数随温度的变化。

西南大学17秋[0928]《传感器与测试技术》作业答案

1、结构型传感器是依靠传感器( )的变化实现信号变换的。 1.材料物理特性 <="" label=""> 2.体积大小 3.结构参数
4.涡流式 4、应变片的选择包括类型的选择、材料的选用、阻值的选择和( )等。 1.测量范围的选择 2.电源的选择 3.精度的选择

4.尺寸的选择 5、半导体应变片具有( )等优点。 1.灵敏度高

3.可以控制 4.没有误差 9、信号传输过程中,产生干扰的原因是( ) 1.信号是缓变的 2.信号是快变的 3.干扰的耦合通道 4.信号是交流的 10、对压电式加速度传感器,希望其固有频率( )。 1.接近于零 2.尽量低些 3.尽量高些 4.是任意的 11、常用于测量大位移的传感器有( ) 1.感应同步器 2.应变电阻式 3.霍尔式 4.涡流式 12、将电阻应变片贴在( )上,就可以分别做成测力、位移、加速度等参数的传感器。 1.质量块

各类气体传感器的原理、结构及参数

各类气体传感器的原理、结构及参数 气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸,甚至对样品进行化学处理,以便化学传感器进行更快速的测量。 气体种类繁多,性质各异,因此,气体传感器种类也很多。按待检气体性质可分为:用于检测易燃易爆气体的传感器,如氢气、一氧化碳、瓦斯、汽油挥发气等;用于检测有毒气体的传感器,如氯气、硫化氢、砷烷等;用于检测工业过程气体的传感器,如炼钢炉中的氧气、热处理炉中的二氧化碳;用于检测大气污染的传感器,如形成酸雨的NOx、CH4、O3,家庭污染如甲醛等。按气体传感器的结构还可分为干式和湿式两类;按传感器的输出可分为电阻式和费电阻式两类;按检测院里可分为电化学法、电气法、光学法、化学法几类。 半导体气体传感器 半导体气体传感器可分为电阻型和非电阻型(结型、MOSFET型、电容型)。电阻型气敏器件的原理是气体分子引起敏感材料电阻的变化;非电阻型气敏器件主要有M()s二极管和结型二极管以及场效应管(M()SFET),它利用了敏感气体会改变MOSFET开启电压的原理,其原理结构与ISFET离子敏传感器件相同。 电阻型半导体气体传感器 作用原理 人们已经发现SnO2、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、MgO、NiO2等材料都存在气敏效应。用这些金属氧化物制成的气敏薄膜是一种阻抗器件,气体分子和敏感膜之间能交换离子,发生还原反应,引起敏感膜电阻的变化。作为传感器还要求这种反应必须是可逆的,即为了消除气体分子还必须发生一次氧化反应。传感器内的加热器有助于氧化反应进程。SnO2薄

称重传感器

简介 称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。 [1]在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异。 传统概念上,负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的―称重‖和―测力‖两种传感器合二为一来考虑,对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标,均在常温下进行试验;并用非线性、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6项指标中的最大误差,来确定称重传感器准确度等级,分别用0.02、0.03、0.05......1.0表示。 衡器上使用的一种力传感器。它能将作用在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号。考虑到不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响,称重传感器的性能指标主要有线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性等。在各种衡器和质量计量系统中,通常用综合误差带来综合控制传感器准确度,并将综合误差带与衡器误差带(图1)联系起来,以便选用对应于某一准确度衡器的称重传感器。国际法制计量组织(OIML)规定,传感器的误差带δ占衡器误差带Δ的70%,称重传感器的线性误差、滞后误差以及在规定温度范围内由于温度对灵敏度的影响所引起的误差等的总和不能超过误差带δ。这就允许制造厂对构成计量总误差的各个分量进行调整,从而获得期望的准确度。 [编辑本段] 分类 [2]称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阴应变式等8类,以电阻应变式使用最广。 光电式传感器

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