稱重傳感器安裝注意事項，你了解多少？

稱重傳感器安裝注意事項，你了解多少？

稱重傳感器是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置，稱重傳感器采用金屬電阻應變計組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸長變細，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應變而變化的效應而制成的(應變，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知識，包括：稱重傳感器的安裝注意事項、缺點、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 

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

2、設計加載裝置及安裝時應保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合，使傾斜負荷和偏心負荷的影響減至最??； 

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；如果是多個傳感器同時測量的情況，那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個水平面上，這樣做的目的主要是為了保證每個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、為防止化學腐蝕．安裝時宜用凡士林涂稱重傳感器外表面。應避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場臺使用； 

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，在確實需加長時應在接頭處錫焊，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傳感器的運動部分，影響其測量精度； 

9、傳感器的電纜線應遠離強動力電源線或有脈沖波的場所，無法避競時應把稱重傳感器的電纜線單獨穿入鐵管內(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盡量避免此種情況，有時短時間的超載，也可能會造成傳感器永久損壞； 

11、在高度精度使用場合，應使/稱重傳感器和儀表在預熱30分鐘后使用。 

稱重傳感器的缺點 

一、輸出阻抗高，負載能力差 

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，甚至只有幾個微法，因此，電容式稱重傳感器的輸出阻抗高，因而負載能力差，易受外界干擾影響產(chǎn)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，嚴重時甚至無法工作，必須采取妥善的屏蔽措施，從而給設計和使用帶來不便，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、傳感器遠比低頻的復雜，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的邊緣效應時，輸出特性才呈線性，否則邊緣效應所產(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變化的，將使儀器工作很不穩(wěn)定，影響測量精度，因此對電纜的選擇、安裝、接法都有嚴格的要求。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量精度。 

稱重傳感器的構(gòu)成 

1、敏感元件 

直接感受被測量(質(zhì)量)并輸出與被測量有確定關系的其他量的元件，如電阻應變式稱重傳感器的彈性體，是將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫?；電容式稱重傳感器的彈性體將被測的質(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量的信號，如電阻應變式稱重傳感器的電阻應變計(或稱電阻應變片)，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袝r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)生變形的同時輸出電量。 

3、測量元件 

將變換元件的輸出變換為電信號，為進一步傳輸、處理、顯示、記錄或控制提供方便，如電阻應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，作為一個產(chǎn)品必須標明供電的要求，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 

電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：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變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。 

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，光柵有兩塊，一為固定光柵，另一為裝在表盤軸上的移動光柵，加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統(tǒng)使表盤軸旋轉(zhuǎn)，帶動移動光柵轉(zhuǎn)動，使莫爾條紋也隨之移動，利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，即可計算出移過的莫爾條紋數(shù)量，測出光柵轉(zhuǎn)動角的大小，從而確定和讀出被測物質(zhì)量； 

2、碼盤式傳感器的碼盤（符號板）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，加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉(zhuǎn)時，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并轉(zhuǎn)換成電信號，然后由電路進行數(shù)字處理，最后在顯示器上顯示出代表被測質(zhì)量的數(shù)字，光電式傳感器曾主要用在機電結(jié)合秤上。 

二、液壓式 

在受被測物重力P作用時，液壓油的壓力增大，增大的程度與P成正比，測出壓力的增大值，即可確定被測物的質(zhì)量，液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡單而牢固，測量范圍大，但準確度一般不超過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 的正比例關系工作，極板有兩塊，一塊固定不動，另一塊可移動，在承重臺加載被測物時，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，測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質(zhì)量。電容式傳感器耗電量少，造價低，準確度為1/200～1/500。 

四、電磁力式 

它利用承重臺上的負荷與電磁力相平衡的原理工作，當承重臺上放有被測物時，杠桿的一端向上傾斜；光電件檢測出傾斜度信號，經(jīng)放大后流入線圈，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復至平衡狀態(tài)，對產(chǎn)生電磁平衡力的電流進行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測物質(zhì)量，電磁力式傳感器準確度高，可達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 

鐵磁元件在被測物重力作用下發(fā)生機械變形時，內(nèi)部產(chǎn)生應力并引起導磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級線圈的感應電壓也隨之變化，測量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力，進而確定被測物的質(zhì)量，磁極變形式傳感器的準確度不高，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、振動式 

振弦式傳感器的彈性元件是弦絲，當承重臺上加有被測物時，V形弦絲的交點被拉向下，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，即可求出被測物的質(zhì)量，振弦式傳感器的準確度較高，可達1/1000～1/10000，稱量范圍為100克至幾百千克，但結(jié)構(gòu)復雜，加工難度大，造價高。 

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，外框架經(jīng)萬向聯(lián)軸節(jié)與機座聯(lián)接，并可繞垂直軸Z 旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸 (X軸)在未受外力作用時保持水平狀態(tài)，轉(zhuǎn)子軸的一端在受到外力(P/2)作用時，產(chǎn)生傾斜而繞垂直軸Z 轉(zhuǎn)動（進動），進動角速度ω與外力P/2成正比，通過檢測頻率的方法測出ω，即可求出外力大小，進而求出產(chǎn)生此外力的被測物的質(zhì)量。 

八、電阻應變式 

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

九、板環(huán)式 

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

稱重傳感器的誤差分析 

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

2、特性差錯為設備自身固有的，它是設備的、公認的搬運功用特性和實在特性之間的差，這種差錯包羅DC漂移值、斜面的不正確或斜面的非線形； 

3、動態(tài)差錯許多傳感器的特性和校準都是適用靜態(tài)條件下的，這意味著運用的輸入?yún)?shù)是靜態(tài)或類似于靜態(tài)的，許多傳感器具有較強阻尼，因而它們不會對輸入?yún)?shù)的改動進行疾速呼應，如，熱敏電阻需求數(shù)秒才干呼應溫度的階躍改動； 

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

5、插入差錯是當體系中刺進一個傳感器時，由于改動了測量參數(shù)而發(fā)生的差錯，普通是在進行電子丈量時會呈現(xiàn)這樣的問題，但是在其他方法的測量中也會呈現(xiàn)類似問題，例如一個伏特計在回路中測量電壓，它肯定會有一個固有阻抗，比回路阻抗要大許多，或許呈現(xiàn)回路負荷，這時，讀數(shù)就會有很大的差錯，這種類型的差錯發(fā)生的緣由是運用了一個對體系(如，壓力體系)而言過于大的變送器；或許是體系的動態(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)境差錯來源于傳感器運用的環(huán)境，稱重傳感器要素包羅溫度，或是搖擺、轟動、海拔、化學物質(zhì)蒸發(fā)或其他要素，這些常常影響傳感器的特性，所以在實踐運用中，這些要素總是被分類會集在一起的。 

稱重傳感器選型四要素   

1、穩(wěn)定性的選擇 

傳感器使用一段時間后，其性能保持不變的能力稱為穩(wěn)定性，影響傳感器長期穩(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，必須要有較強的環(huán)境適應能力，在選擇傳感器之前，應對其使用環(huán)境進行調(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?shù)拇胧?，減小環(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，因為只有靈敏度高時，與被測量對應的輸出信號值才比較大，有利于信號處理，但靈敏度高時，與被測量無關的外界噪聲也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度，因此，要求傳感器本身應具有較高的信噪比，盡量減少從外界引入的干擾信號。 

3、對傳感器數(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、秤體需要支撐的點數(shù)（支撐點數(shù)應根據(jù)使秤體幾何重心和實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、選用傳感器的個數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動載等因素綜合評價來確定，根據(jù)經(jīng)驗，一般應使傳感器工作在其30%～70%量程內(nèi)，但有較大沖擊力的衡器，在選用傳感器時，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重要的性能指標，它是關系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)，傳感器的精度越高，其價格越昂貴，因此，傳感器的精度只要滿足整個測量系統(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量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器，如果測量目的是定性分析的，選用重復精度高的傳感器即可，不宜選用絕對量值精度高的；如果是為了定量分析，必須獲得精確的測量值，就選用精度等級能滿足要求的傳感器稱重傳感器。