稱重傳感器安裝注意事項(xiàng)，你了解多少？

稱重傳感器安裝注意事項(xiàng)，你了解多少？

稱重傳感器是用來將重量信號(hào)或壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置，稱重傳感器采用金屬電阻應(yīng)變計(jì)組成測(cè)量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸長(zhǎng)變細(xì)，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的(應(yīng)變，就是尺寸的變化)。下面賢集網(wǎng)小編為大家介紹一下稱重傳感器的相關(guān)知識(shí)，包括：稱重傳感器的安裝注意事項(xiàng)、缺點(diǎn)、構(gòu)成、原理、分類、誤差分析、選型四要素。 

稱重傳感器的安裝注意事項(xiàng) 

1、稱重傳感器要輕拿輕放，尤其對(duì)于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器，任何振動(dòng)造成的沖擊或者跌落，都很有可能造成很大的輸出誤差； 

2、設(shè)計(jì)加載裝置及安裝時(shí)應(yīng)保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合，使傾斜負(fù)荷和偏心負(fù)荷的影響減至最小； 

3、在水平調(diào)整方面。如果使用的是稱重傳感器的話，其底座的安裝平面要使用水平儀調(diào)整直到水平；如果是多個(gè)傳感器同時(shí)測(cè)量的情況，那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個(gè)水平面上，這樣做的目的主要是為了保證每個(gè)傳感器所承受的力量基本一致； 

4、按照其說明中稱重傳感器的量程選定來確定所用傳感器的額定載荷； 

5、為防止化學(xué)腐蝕．安裝時(shí)宜用凡士林涂稱重傳感器外表面。應(yīng)避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場(chǎng)臺(tái)使用； 

6、在稱重傳感器加載裝置兩端加接銅編織線做的旁路器； 

7、電纜線不宜自行加長(zhǎng)，在確實(shí)需加長(zhǎng)時(shí)應(yīng)在接頭處錫焊，并加防潮密封膠； 

8、在稱重傳感器周圍最好采用一些擋板把傳感器罩起來，這樣做的目的可防止雜物掉進(jìn)傳感器的運(yùn)動(dòng)部分，影響其測(cè)量精度； 

9、傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)動(dòng)力電源線或有脈沖波的場(chǎng)所，無法避競(jìng)時(shí)應(yīng)把稱重傳感器的電纜線單獨(dú)穿入鐵管內(nèi)，并盡量縮短連接距離； 

10、按其說明中的稱重傳感器量程選定來確定所用傳感器的額定載荷，稱重傳感器雖然本身具備一定的過載能力，但在安裝和使用過程中應(yīng)盡量避免此種情況，有時(shí)短時(shí)間的超載，也可能會(huì)造成傳感器永久損壞； 

11、在高度精度使用場(chǎng)合，應(yīng)使/稱重傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。 

稱重傳感器的缺點(diǎn) 

一、輸出阻抗高，負(fù)載能力差 

電容式稱重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大，一般為幾十到幾百微法，甚至只有幾個(gè)微法，因此，電容式稱重傳感器的輸出阻抗高，因而負(fù)載能力差，易受外界干擾影響產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至無法工作，必須采取妥善的屏蔽措施，從而給設(shè)計(jì)和使用帶來不便，容抗大還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高，否則絕緣部分將作為旁路電阻而影響儀器的性能，為此還要特別注意周圍的環(huán)境如溫度、清潔度等。若采用高頻供電，可降低電容式稱重傳感器的輸出抗阻，但高頻放大、傳感器遠(yuǎn)比低頻的復(fù)雜，且寄生電容影響大，不易保證工作的穩(wěn)定性。 

二、輸出特性非線性 

電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的，雖采用差分型來改善，但不可能完全消除，其他類型的電容傳感器只有忽略了電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)時(shí)，輸出特性才呈線性，否則邊緣效應(yīng)所產(chǎn)生的附加電容量將于傳感器電容器直接疊加，使輸出特性非線性。 

三、寄生電容影響大 

電容式稱重傳感器的初始電容量小，而連接傳感器和電子線路的引線電容、電子線路的雜散電容以及傳感器內(nèi)板極與周圍導(dǎo)體構(gòu)成的電容等所謂寄生電容缺較大，不僅降低了傳感器的靈敏度，而且這些電容常常是隨機(jī)變化的，將使儀器工作很不穩(wěn)定，影響測(cè)量精度，因此對(duì)電纜的選擇、安裝、接法都有嚴(yán)格的要求。例如，采用屏蔽性好、自身分布電容小的高頻電線作為引線，引線粗而短，要保證儀器的雜散電容小而穩(wěn)定等等，否則不能保證高的測(cè)量精度。 

稱重傳感器的構(gòu)成 

1、敏感元件 

直接感受被測(cè)量(質(zhì)量)并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的其他量的元件，如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的彈性體，是將被測(cè)物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫儯浑娙菔椒Q重傳感器的彈性體將被測(cè)的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤?nbsp;

2、變換元件 

又稱傳感元件，是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y(cè)量的信號(hào)，如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的電阻應(yīng)變計(jì)(或稱電阻應(yīng)變片)，將彈性體的形變轉(zhuǎn)換為電阻量的變化；電容式稱重傳感器的電容器，將彈性體的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萘康淖兓?，有時(shí)某些元件兼有敏感元件和變換元件兩者的職能，如電壓式稱重傳感器的壓電材料，在外載荷的作用下，在發(fā)生變形的同時(shí)輸出電量。 

3、測(cè)量元件 

將變換元件的輸出變換為電信號(hào)，為進(jìn)一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便，如電阻應(yīng)變式稱重傳感器中的電橋電路，壓電式稱重傳感器的電荷前置放大器。 

4、輔助電源 

為傳感器的電信號(hào)輸出提供能量。一般稱重傳感器均需外鏈電源才能工作，因此，作為一個(gè)產(chǎn)品必須標(biāo)明供電的要求，但不作為稱重傳感器的組成部分，有些傳感器，如磁電式速度傳感器，由于他輸出的能量較大，故不需要輔助電源也能正常工作，所以并非所有傳感器都要有輔助電源。 

稱重傳感器的原理 

電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。俳?jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。 

稱重傳感器的分類 

一、光電式 

包括光柵式和碼盤式兩種。 

1、光柵式傳感器利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)，光柵有兩塊，一為固定光柵，另一為裝在表盤軸上的移動(dòng)光柵，加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過傳力杠桿系統(tǒng)使表盤軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)移動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)，使莫爾條紋也隨之移動(dòng)，利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，即可計(jì)算出移過的莫爾條紋數(shù)量，測(cè)出光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角的大小，從而確定和讀出被測(cè)物質(zhì)量； 

2、碼盤式傳感器的碼盤（符號(hào)板）是一塊裝在表盤軸上的透明玻璃，上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼，加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤也隨之轉(zhuǎn)過一定角度，光電池將透過碼盤接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后由電路進(jìn)行數(shù)字處理，最后在顯示器上顯示出代表被測(cè)質(zhì)量的數(shù)字，光電式傳感器曾主要用在機(jī)電結(jié)合秤上。 

二、液壓式 

在受被測(cè)物重力P作用時(shí)，液壓油的壓力增大，增大的程度與P成正比，測(cè)出壓力的增大值，即可確定被測(cè)物的質(zhì)量，液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，測(cè)量范圍大，但準(zhǔn)確度一般不超過1/100。 

三、電容式 

它利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關(guān)系工作，極板有兩塊，一塊固定不動(dòng)，另一塊可移動(dòng)，在承重臺(tái)加載被測(cè)物時(shí)，板簧撓曲，兩極板之間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化，測(cè)出頻率的變化即可求出承重臺(tái)上被測(cè)物的質(zhì)量。電容式傳感器耗電量少，造價(jià)低，準(zhǔn)確度為1/200～1/500。 

四、電磁力式 

它利用承重臺(tái)上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作，當(dāng)承重臺(tái)上放有被測(cè)物時(shí)，杠桿的一端向上傾斜；光電件檢測(cè)出傾斜度信號(hào)，經(jīng)放大后流入線圈，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)至平衡狀態(tài)，對(duì)產(chǎn)生電磁平衡力的電流進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測(cè)物質(zhì)量，電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高，可達(dá)1/2000～1/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。 

五、磁極變形式 

鐵磁元件在被測(cè)物重力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓也隨之變化，測(cè)量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力，進(jìn)而確定被測(cè)物的質(zhì)量，磁極變形式傳感器的準(zhǔn)確度不高，一般為1/100，適用于大噸位稱量工作，稱量范圍為幾十至幾萬千克。 

六、振動(dòng)式 

振弦式傳感器的彈性元件是弦絲，當(dāng)承重臺(tái)上加有被測(cè)物時(shí)，V形弦絲的交點(diǎn)被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力減小，兩根弦的固有頻率發(fā)生不同的變化，求出兩根弦的頻率之差，即可求出被測(cè)物的質(zhì)量，振弦式傳感器的準(zhǔn)確度較高，可達(dá)1/1000～1/10000，稱量范圍為100克至幾百千克，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，造價(jià)高。 

七、陀螺儀式 

轉(zhuǎn)子裝在內(nèi)框架中，以角速度ω繞X軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，內(nèi)框架經(jīng)軸承與外框架聯(lián)接，并可繞水平軸 Y 傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)，外框架經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)與機(jī)座聯(lián)接，并可繞垂直軸Z 旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸 (X軸)在未受外力作用時(shí)保持水平狀態(tài)，轉(zhuǎn)子軸的一端在受到外力(P/2)作用時(shí)，產(chǎn)生傾斜而繞垂直軸Z 轉(zhuǎn)動(dòng)（進(jìn)動(dòng)），進(jìn)動(dòng)角速度ω與外力P/2成正比，通過檢測(cè)頻率的方法測(cè)出ω，即可求出外力大小，進(jìn)而求出產(chǎn)生此外力的被測(cè)物的質(zhì)量。 

八、電阻應(yīng)變式 

利用電阻應(yīng)變片變形時(shí)其電阻也隨之改變的原理工作，主要由彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜4部分組成。 

九、板環(huán)式 

板環(huán)式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)具有明確的應(yīng)力流線分布、輸出靈敏度高、彈性體為一整體、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力狀態(tài)穩(wěn)定、易于加工等優(yōu)點(diǎn)，目前在傳感器生產(chǎn)中還占著較大的比例，而對(duì)這種結(jié)構(gòu)傳感器的設(shè)計(jì)公式目前還不很完善，因這種彈性體的應(yīng)變計(jì)算比較復(fù)雜，通常在設(shè)計(jì)時(shí)把它看作為圓環(huán)式彈性體進(jìn)行估算，特別是對(duì)1t及以下量程的板環(huán)式傳感器設(shè)計(jì)計(jì)算誤差更大，同時(shí)往往還會(huì)出現(xiàn)較大的非線性誤差。 

稱重傳感器的誤差分析 

1、稱重傳感器運(yùn)用差錯(cuò)是操作人員發(fā)生的，這也意味著發(fā)生的緣由許多，例如，溫度不同時(shí)發(fā)生的差錯(cuò)，包羅探針放置過錯(cuò)或探針與測(cè)量地址之間不正確的絕緣，別的一些應(yīng)用差錯(cuò)包羅空氣或其他氣體的凈化過程中發(fā)生的過錯(cuò)，運(yùn)用差錯(cuò)也觸及變送器的過錯(cuò)放置，因而正或負(fù)的壓力將對(duì)正確的讀數(shù)形成影響； 

2、特性差錯(cuò)為設(shè)備自身固有的，它是設(shè)備的、公認(rèn)的搬運(yùn)功用特性和實(shí)在特性之間的差，這種差錯(cuò)包羅DC漂移值、斜面的不正確或斜面的非線形； 

3、動(dòng)態(tài)差錯(cuò)許多傳感器的特性和校準(zhǔn)都是適用靜態(tài)條件下的，這意味著運(yùn)用的輸入?yún)?shù)是靜態(tài)或類似于靜態(tài)的，許多傳感器具有較強(qiáng)阻尼，因而它們不會(huì)對(duì)輸入?yún)?shù)的改動(dòng)進(jìn)行疾速呼應(yīng)，如，熱敏電阻需求數(shù)秒才干呼應(yīng)溫度的階躍改動(dòng)； 

4、熱敏電阻不會(huì)當(dāng)即跳躍至新的阻抗，或發(fā)生驟變，相反，它是慢慢地改動(dòng)為新的值，然后，若是具有推遲特性的稱重傳感器對(duì)溫度的疾速改動(dòng)進(jìn)行呼應(yīng)，輸出的波形將失真，由于其間包含了動(dòng)態(tài)差錯(cuò)。發(fā)生動(dòng)態(tài)差錯(cuò)的要素有呼應(yīng)工夫、振幅失真和相位失真； 

5、插入差錯(cuò)是當(dāng)體系中刺進(jìn)一個(gè)傳感器時(shí)，由于改動(dòng)了測(cè)量參數(shù)而發(fā)生的差錯(cuò)，普通是在進(jìn)行電子丈量時(shí)會(huì)呈現(xiàn)這樣的問題，但是在其他方法的測(cè)量中也會(huì)呈現(xiàn)類似問題，例如一個(gè)伏特計(jì)在回路中測(cè)量電壓，它肯定會(huì)有一個(gè)固有阻抗，比回路阻抗要大許多，或許呈現(xiàn)回路負(fù)荷，這時(shí)，讀數(shù)就會(huì)有很大的差錯(cuò)，這種類型的差錯(cuò)發(fā)生的緣由是運(yùn)用了一個(gè)對(duì)體系(如，壓力體系)而言過于大的變送器；或許是體系的動(dòng)態(tài)特性過于緩慢，或許是體系中自加熱加載了過多的熱能； 

6、環(huán)境差錯(cuò)來源于傳感器運(yùn)用的環(huán)境，稱重傳感器要素包羅溫度，或是搖擺、轟動(dòng)、海拔、化學(xué)物質(zhì)蒸發(fā)或其他要素，這些常常影響傳感器的特性，所以在實(shí)踐運(yùn)用中，這些要素總是被分類會(huì)集在一起的。 

稱重傳感器選型四要素   

1、穩(wěn)定性的選擇 

傳感器使用一段時(shí)間后，其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性，影響傳感器長(zhǎng)期穩(wěn)定性的因素除其本身結(jié)構(gòu)外，主要是使用環(huán)境，因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，必須要有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，在選擇傳感器之前，應(yīng)對(duì)其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，并根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇適合的傳感器，或采取適當(dāng)?shù)拇胧瑴p小環(huán)境的影響。 

2、靈敏度的選擇   

通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望靈敏度越高越好，因?yàn)橹挥徐`敏度高時(shí)，與被測(cè)量對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)值才比較大，有利于信號(hào)處理，但靈敏度高時(shí)，與被測(cè)量無關(guān)的外界噪聲也會(huì)被放大系統(tǒng)放大，影響測(cè)量精度，因此，要求傳感器本身應(yīng)具有較高的信噪比，盡量減少?gòu)耐饨缫氲母蓴_信號(hào)。 

3、對(duì)傳感器數(shù)量和量程的選擇         

傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)（支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定）而定，   傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使傳感器工作在其30%～70%量程內(nèi)，但有較大沖擊力的衡器，在選用傳感器時(shí)，一般要使傳感器工作在其量程的20%～30%之內(nèi)，才能保證傳感器的使用安全和壽命。 

4、精度的選擇   

精度是傳感器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量精度的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，傳感器的精度越高，其價(jià)格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的精度要求就可以，不必選得過高，這樣就可以在滿足同一測(cè)量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡(jiǎn)單的傳感器，如果測(cè)量目的是定性分析的，選用重復(fù)精度高的傳感器即可，不宜選用絕對(duì)量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測(cè)量值，就選用精度等級(jí)能滿足要求的傳感器稱重傳感器。