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如何为您的应用选择一个力传感器?

2023-04-13 10:12 作者:秒懂称重传感器  | 我要投稿

随着科学技术的进步,传感器在测量各种物理现象中起着至关重要的作用。它们体积小,耐用性高,有助于我们在便携式电子产品中使用它们。如今,传感器可用于测量应力、压力、温度、颜色等。


力传感器(force sensor) 将力的量值转换为相关电信号的器件。力是引起物质运动变化的直接原因。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。具体的器件有金属应变片、压力传感器等,在动力设备、工程机械、各类工作母机和工业自动化系统中,成为不可缺少的核心部件。


力传感器的一般工作原理是对所施加的力作出响应,并将力值转换成可测量的量。市场上有各种基于各种传感元件的力传感器,大多数力传感器都是使用力敏电阻器设计的,这些传感器由传感膜和电极组成。


力传感器主要由三个部分组成:

1---力敏元件(即弹性体,常见的材料有铝合金,合金钢和不锈钢)。

2---转换元件(最为常见的是电阻应变片)。

3---电路部分(一般有漆包线,pcb板等)。


力传感器应用领域:

称重传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间,保证安装合适,称重安全可靠;另一方面要考虑厂家的建议,对于传感器制造厂家来讲,它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构形式、弹性体的材质等。

譬如铝合金悬臂梁传感器适合于电子计价秤、平台秤、案秤等;钢式悬臂梁传感器适用于电子皮带秤、分选秤等;钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡等;柱式称重传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等。

称重传感器主要应用在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安全过载报警、材料试验机等领域。如电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、动态轴重秤、电子吊钩秤、电子计价秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、罐装秤等。


如何为您的应用选择一个力传感器?

为了帮助您选择您的力传感器,我们简单的将选择分为5个步骤,希望能够帮助您缩小力传感器的选择范围。

步骤1:了解您的应用程序和您正在测量的内容。测力传感器不同于压力传感器或扭矩传感器,它们是用来测量拉力和压缩力的。

步骤2:确定力传感器的安装特性及其组装。你需要的静态负载还是动态类型?定义安装类型意思是你要如何安装这个力传感器,是内螺纹/外螺纹、直列式、侧面安装式、法兰安装式、通孔式还是压缩垫圈?

步骤3:确定最小和最大量程要求。在选择量程之前,一定要选择超过最大运行负载的量程,并确定所有的外部负载(侧负载或偏心负载)和力矩。

步骤4:确定力传感器的尺寸和形状要求(宽度、重量、高度、长度等)和机械性能要求(输出、非线性、迟滞、蠕变、桥的电阻、分辨率、频率响应等)其他需要考虑的特性包括(防水、低温、高温、多桥或冗余桥、和接口。

步骤5:确定应用程序所需的输出类型。力传感器电路以mV/V输出电压。因此,如果你的PLC或DAQ需要模拟输出、数字测压元件输出或串行通信,你肯定需要一个测压元件放大器或信号调节器。确保选择正确的放大器,并校准整个测量系统(负载传感器+信号调节器)。


如何更换力传感器:

在称重传感器实际使用过程中,有时会遇到超载、冲击等情况,造成传感器塑性变形,影响计量准确度,严重时,还会导致传感器损坏,无法正常使用,这时就需要更换传感器了。此时我们应当如何操作呢?更换的时候还需要注意哪些问题?下面专家就这个问题和大家分享一下。

称重传感器能够更换的前提是施加力的轴线与传感器的受力轴线重合,这是第一点。

随着额定载荷的增大,称重传感器输出的微伏/分度信号是减小的,而不是随着额定载荷的增大,输出信号也增大。这一点往往被忽略。所以在更换传感器时,应尽可能用和原来一样载荷的传感器。若想更换载荷稍大一点的,就要注意电子秤的称重仪表量程是否可调:如果是不可调的旧式显示仪表,会因为换成载荷较大的传感器,输出的微伏/分度信号变小,不能满量程输出、显示,拨码调整达不到目的而不能使用;如果是量程可调的称重传感器,换成载荷较大的传感器后,则可通过设定量程,按说明书调试使用。同时应注意,如果传感器的额定载荷过大,输出的微伏/分度信号过小,容易降低秤的灵敏度。

对于在第二传力联杆中安装S形传感器的机电结合秤,应注意:重新安装传感器后的联杆长度与原来的联杆长度一致。从另一方面说,就是要保证第一传力杠杆水平且联杆与第一传力杠杆垂直成90度角。如果有偏差,将直接影响秤的准确度和灵敏度。联杆长度过长,将会出现"秤大"现象;过短,将会出现"秤小"现象。此时还应注意,联杆必须处于自由悬挂状态,不可与其它物体摩擦,以免影响秤的灵敏度。

机电结合秤在更换传感器后的调试中,应在机械秤调试准确的基础上按称重显示仪表说明书进行。

无论是电子秤或机电结合秤,在更换传感器后,都必须经过检定合格后方可使用。

以上方案除了针对一般的称重传感器有效外,还对S形传感器有效。称重传感器需要更换的情况在使用的时候经常会遇到,只要按照上面的操作,即使更换传感器也不会对测量造成影响。

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