拉力称重传感器

称重传感器被喻为电子衡器的心脏，它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度和稳定性。在设计电子衡器时，经常要遇到如何选用传感器的问题。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。选用传感器首先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全性和使用寿命，乃至整个电子衡器的长期可靠性。下面谈几个选用时须注意的方面： 一、环境对称重传感器造成的影响主要有以下几点： 1、高温环境对传感器造成密封材料及焊点熔化、弹性体和应变计内应力发生结构变化等问题。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，苛刻的场合还须加有隔热、水冷或风冷等装置。 2、粉尘、湿热对传感器造成较大的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传感器其密封的方式是不同的，其密闭性存在着很大差异。常见的密封有密封胶充填或涂覆；橡胶垫机械紧固密封；焊接（激光焊接、氩弧焊、等离子焊等）和抽真空充氮密封。 从密封效果来看，焊接密封为佳，充填密封胶为较差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器，可选择充填密封胶密封的传感器，而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器，应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。 3、在腐蚀性较高的环境下，如潮湿、酸性对传感器造成弹性体和附件受损、腐蚀等影响，应选择外表面进行过喷塑或不锈钢弹性体及不锈钢外罩，抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。 4、电磁场对传感器输出信号干扰的影响。在此情况下，应对传感器的屏蔽性进行严格检查，看其是否具有良好的抗电磁干扰能力。 5、易燃、易爆不仅对传感器造成彻底性的损害，而且还给其它设备和人身安全造成很大的安全隐患。因此，在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求，故必须选用防爆传感器，这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性，还要考虑到防爆强度，以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。 严格意义上来讲，称重传感器只是测力传感器的一种。称重传感器只能测量垂直于水平面指向地心的力，故它一般应用在衡器方面；其它的测力传感器，由于对任何方向的力都能测量，所以其应用范围更加广阔。 测力传感器（称重传感器）的工作原理是：传感器根据埋入硅片的压电电阻，在其受到任何外力而挠曲时，其电阻会增加的原理工作。该传感器通过不锈钢球，将施加的力直接集中到硅-传感元件上，电阻值的变化是随施加力的大小而成比例的变化。电路电阻的变化致使mV输出电平也作相应的变化。 测力传感器（称重传感器）主要应用于医疗用输液泵、可移动的非倒装压力泵、堵塞物探测、肾透析机、负载和加压传感、可变张力控制模拟、机器人端部感应器、线焊设备等许多场合。 测力传感器（称重传感器）分类：一般分为S型测力传感器（称重传感器）和轮辐式测力传感器（称重传感器）两种 S型测力传感器（称重传感器）特点在于：传感器弹性体采用剪切或弯曲悬臂梁结构，一端固定，一段受力，外形高度低，结构强度高，可用于各种拉伸力和压宿力的承载和测量。具有：防尘密封、量程范围广、精度高、性能稳定可靠、安装使用方便等特点。适用于电子称、衡器等各种测力、称重的工业自动化测量控制系统。 轮辐式测力传感器（称重传感器）特点在于：其弹性体采用短而高的剪切梁，刚性特好，抗侧向力强，在结构上具有过载自锁。防护上采用胶封和焊封，分别达到了IP67和IP68，因此广泛应用于汽车衡、扎道衡、测力机和吊秤等设备上。 用分项指标表示法 在介绍BHR称重传感器技术参数时，传统的方法是采用分项指标，其优点是物理意义明确，沿用多年，熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下： 额定容量 上海华东电子仪表厂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，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 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：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max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max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max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 称重传感器要轻拿轻放，尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可能造成损害。对于大容量的称重传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备（如手拉葫芦、电动葫芦等）。 　　安装传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜，胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性，一般要求高于传感器本身的强度和刚度。 　　水平调整：水平调整有两个方面的内容。一是单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平，另一方面是指多个传感器的安装底座的安装面要尽量调整到一个水平面上（用水准仪），尤其是传感器数多于三个的称重系统中，更应注意这一点，这样做的主要目的是为了使各传感器所承受的负荷基本一致。 　　每种称重传感器的加载方向都是确定的，而我们使用时，一定要在此方向上加载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力应尽量避免。 　　尽量采用有自动定位（复位）作用的结构配件，如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在传感器上。要说明的是：有些横向力并不是机械安装引起的，如热膨胀引起的横向力，风力引起的横向力，及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。 　　某些衡器上有些必须接到秤体上的附件（如容器秤的输料管道等），我们应让他们在传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些，以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。 ?使用称重传感器必须注意的几个问题 ??????在现代科技工业当中称重传感器的使用是无所不在，因为电阻应变式称重传感器本身是一种坚固、耐用、可靠的机电产品，但为了测试精度，但仍有许多在使用中要注意的问题，，那么使用称重传感器时应该注意哪些事项呢？下面讲述一些称重传感器使用必须注意到的九个方面的问题： ??????1.称重传感器周围应尽量设置一些“挡板”，甚至用薄金属板把传感器罩起来。这样可防止杂物玷污传感器及某些可动部分，而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽，而影响称量精度。系统有无运动不爽现象，可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看称重显示仪是否有反映，有反映，说明可动部分未受“沾污”。 ??????2.所有通向显示电路或从电路引出的导线，均应采用屏蔽电缆。屏蔽线的联接及接地点应合理。若未通过机械框架接地，则在外接地，但屏蔽线互相联接后未接地，是浮空的。注意：有3只传感器是全并联接法，传感器本身是4线制，但在接线盒内换成6线制接法。传感器输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设可”控硅，接触器等）及有可观热量产生的设备放在同一箱体中，若不能确保这一点，则应考虑在它们之间设置障板隔离之，并在箱体内安置风扇。用以测量传感器输出信号的电子线路，应尽可能配置独立的供电变压器，而不要和接触器等设备共用同一主电源。 ??????3.传感器应采用铰合铜线（截面积约50mm2）形成电气旁路，以保护它们免受电焊电流或雷击造成的危害。传感器使用中，必须避免强烈的热辐射，尤其是单侧的强烈热辐射。 ??????4.电气连接方面备（如传感器的信号电缆，不和强电电源线或控制线并行布置（例如不要把传感器信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内）。若它们必须并行放置，那么，它们之间的距离应保持在50CM以上，并把信号线用金属管套起来。 ??????5.尽量采用有自动定位（复位）作用的结构配件，如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在传感器上。要说明的是：有些横向力并不是机械安装引起的，如热膨胀引起的横向力，风力引起的横向力，及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。某些衡器上有些必须接到秤体上的附件（如容器秤的输料管道等），我们应让他们在传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些，以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。 ??????6.要轻拿轻放尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可能造成损害。对于大容量的称重传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备（如手拉葫芦、电动葫芦等）。安装传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜，胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性，一般要求高于传感器本身的强度和刚度。 ??????7.称重传感器虽然有一定的过载能力，但在称重系统安装过程中，仍应防止传感器的超载。要注意的是，即使是短时间的超载，也可能会造成传感器损坏。在安装过程中，若确有必要，可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器，再把传感器换上。在正常工作时，传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。若用螺杆固定传感器，要求有一定的紧固力矩，而且螺杆应有一定的旋入螺纹深度。一般而言，固定螺杆因采用高强度螺杆。 ??????8.不管在何种情况下，电源线和控制线均应绞合起来，合程度50转／米，若传感器信号线需要延长，则应采用特制的密封电缆接线盒。若不用此种接线盒，而采用电缆与电缆直接对接（锡焊端头），则应对密封防潮特别予以注意，接好后应检验绝缘电阻，且需达到标准（2000～5000M），必要时，应重新标定传感器。若信号电缆线很长，又要确保很高的测量精度，应考虑采用带有中继放大器的电缆补偿电路。 ??????9.水平调整：水平调整有两个方面的内容。一是单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平，另一方面是指多个传感器的安装底座的安装面要尽量调整到一个水平面上（用水准仪），尤其是传感器数多于三个的称重系统中，更应注意这一点，这样做的主要目的是为了使各传感器所承受的负荷基本一致。每种称重传感器的加载方向都是确定的，而我们使用时，一定要在此方向上加载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力应尽量避免。 西安盛弘创仪器仪表有限公司生产的称重传感器现已广泛应用于各行各业的自动化测量控制领域。公司真诚期待与国内外广大客户建立业务合作，对给予我司帮助和支持的朋友致以诚挚的敬意。 西安盛弘创仪器仪表有限公司主要生产：S型称重传感器、悬臂型称重传感器、轮辐式称重传感器、板环式称重传感器、膜盒式称重传感器、桥式称重传感器、柱筒式称重传感器等各种样式。