稱重傳感器的原理及應(yīng)用
2.傳感器在商用電子秤中的應(yīng)用
目前,商用電子計(jì)價(jià)秤的使用非常普及,逐漸會(huì)取代傳統(tǒng)的桿稱和機(jī)械案秤。電子計(jì)價(jià)秤在秤臺(tái)結(jié)構(gòu)上有一個(gè)顯著的特點(diǎn):一個(gè)相當(dāng)大的秤臺(tái),只在中間裝置一個(gè)專門設(shè)計(jì)的傳感器來承擔(dān)物料的全部重量,如圖3所示。常用的電子計(jì)價(jià)秤傳感器的結(jié)構(gòu)如圖4所示,其中圖4(a)為雙連橢圓孔彈性體,秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個(gè)螺孔緊固;圖4(b)為梅花型四連孔彈性體,秤盤用懸臂梁端部側(cè)面的三個(gè)螺孔堅(jiān)固,中間支桿上粘貼補(bǔ)償用的應(yīng)變片。這兩種形式的傳感器,在計(jì)價(jià)秤中用得最多。圖4(c)為三梁式彎曲彈性體,采樣彎曲應(yīng)力,對(duì)重量反應(yīng)敏感,宜用來制作小稱量計(jì)價(jià)秤。圖4(d)為三梁式剪切彈性體,采樣中間敏感梁的剪切應(yīng)力,宜用來制作幾百公斤稱量范圍計(jì)價(jià)秤。
圖3 計(jì)價(jià)秤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
圖4 計(jì)價(jià)秤用彈性體結(jié)構(gòu)用這些復(fù)梁型高精度傳感器來支承一個(gè)大的稱重平臺(tái),被稱重物又可能放置在任何稱臺(tái)的任意位置上,必然會(huì)產(chǎn)生四角示值誤差,對(duì)圖4(a),(b)兩種結(jié)構(gòu)形式的傳感器,可通過銼磨的形式進(jìn)行角差修正。對(duì)圖4(c),(d),它有上下兩根局部削弱的柔性輔助梁,使傳感器對(duì)側(cè)向力、橫向力和扭轉(zhuǎn)力矩具有很強(qiáng)的抵抗能力,可以通過銼磨輔助梁的柔性部位來調(diào)整傳感器的靈敏系數(shù)和四角誤差。圖5為一種商用電子計(jì)價(jià)秤的電路框圖。傳感器采用的是圖4(b)所示的梅花型四連孔結(jié)構(gòu),該秤具有置零、自動(dòng)清除單價(jià)、零位自動(dòng)跟蹤、自動(dòng)去皮、次數(shù)累計(jì)和金額累計(jì)、打印輸出等功能,7段綠色熒光數(shù)碼管顯示,使用十分方便。
圖5 電子計(jì)價(jià)秤的電路框圖圖6是采用CHBL3型號(hào)S型雙連孔彈性體稱重傳感器制作的便攜式家用電子手提秤的原理圖,由稱重傳感器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換和液晶顯示四部分組成。圖中,E為9V的疊層電池,R1-R4是稱重傳感器的4個(gè)電阻應(yīng)變片,R5、R6與W1組成零點(diǎn)調(diào)整電路。當(dāng)載荷為零時(shí),調(diào)節(jié)RW1使液晶顯示屏顯示為零。A1,A2為雙運(yùn)放集成電路LM358中的兩個(gè)單元電路,組成了一個(gè)對(duì)稱的同相放大器,A/D轉(zhuǎn)換器采用ICL7106雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器,液晶顯示采用3 1/2液晶顯示片。該電子秤精度高,簡單實(shí)用,攜帶方便。
稱重傳感器是一種高精度的傳感器,必須按規(guī)定的規(guī)格使用。若不按規(guī)定的規(guī)格使用,不僅不能發(fā)揮稱重的作用,而且容易損壞,尤其是絕對(duì)不準(zhǔn)超過負(fù)荷安全值使用。
圖6 手提秤的電路框圖對(duì)于因溫度變化對(duì)橋接零點(diǎn)和輸出,靈敏度的影響,即使采用同一批應(yīng)變片,也會(huì)因應(yīng)變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差,所以對(duì)要求精度較高的傳感器,必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償,解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動(dòng)補(bǔ)償片,并從外部對(duì)它加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。
非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點(diǎn)。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多,一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定,通過線性補(bǔ)償,也可得到改善。
滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。由于粘合劑為高分子材料,其特性隨溫度變化較大,所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。
在露天下使用傳感器,還應(yīng)考慮陽光直射產(chǎn)生的溫度影響和風(fēng)壓的影響。(end)
pid控制相關(guān)文章:pid控制原理
dc相關(guān)文章:dc是什么
51單片機(jī)相關(guān)文章:51單片機(jī)教程
傳感器相關(guān)文章:傳感器工作原理
pid控制器相關(guān)文章:pid控制器原理
風(fēng)速傳感器相關(guān)文章:風(fēng)速傳感器原理 稱重傳感器相關(guān)文章:稱重傳感器原理
評(píng)論