称重传感器工作原理

称重传感器工作原理摘录时间深圳市秦合源科技有限公司

一、各传感器原理压电传感器基于压电效应的传感器是一种自发电式和机电转换式传感器它的敏感元件由压电材料制成压电材料受力后表面产生电荷此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量,如压力、加速度等见压电式压力传感器、加速度计它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和分量轻等缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差，需要采用高输入阻抗电路或者电荷放大器来克服这一缺陷配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的浮现，使压电传感器的使用更为方便它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域应变传感器应变传感器是国内外应用较广泛的一种它是以电阻应变计为转换元件将非电量如力、压力、位移、加速度、腓巨等参数转换为电量光电传感器将光信号转换成电信号的传感器热电传感器将热信号转换成电信号的传感器电容式传感器原理电容式传感器原理

二、各传感器应用电容式压力传感器科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类，现在，压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器，但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点，其应用场合受到了很大的限制压阻式传感器是利用半导体压阻效应创造的一种新型的传感器，它具有创造方便，成本低廉等特点，但由于半导体材料对温度极其敏感，所以其性能受温度影响较大，产品的一致性较差电容式传感器是应用最广泛的一种压力传感器，其原理十分简单一个无限大平行平板电容器的电容值可表示为£（E为平行平板间介质的介电常数，为极板的间距，为极板的覆盖面积）改变其中某个参数，即可改变电容量由于结构简单，几乎所有电容式压力传感器均采用改变间隙的方法来获得可变电容电容式传感器的初始电容值较小，普通为几十皮法，它极易受到导线电容和电路的分布电容的影响，于是必须采用先进的电子路线才干检测出电容的弱小变化可以说，一个好的电容式传感器应该是可变电容设计和信号处理电路的完美孑1士4f口口机械磅秤是利用杠杆位移原理秤量被测物体的质量，它是一种摹拟测量，所以显示值误差很大电子衡器是利用传感器测量原理，它是把外部的压力通过传感器的弹性梁变形使之贴在上面的应变片发生阻值变化，在激励电压的作用下，输出与被测物成正比的摹拟的电信号，给电路电子衡器的电路，它把传感器送来的摹拟信号进行调制、放大、滤波、取样、积分，输出稳定高效的数字信号，送给中央微处理器（），由序控制内部的工作程通过显示电路，显示出被测物分量值秤量的标定，是由国家标准量值（法定祛码）的质量，输出的数字码（码）与内部程序存储器所编制的程序校准码一致时，便可完成秤量标定摹拟衡器是靠标准祛码直接标定，技术含量低，容易作假（取决于标准磋码的质量）电子衡器的秤量标定需要标准怯码，但还需要标定密码标定密码由衡器生产厂家掌握，它是严格保密的电子衡器的非法标定是利用标准祛码的质量值与校准程序的校准码值的允许范围来进行的，因为校准数码值是有一定范围空间的（例如最大秤量的电子秤，它的内码值是在~范围内都可以标定为显示值如果标定怯码实际质量是标定出的显示值是，那末该电子秤显示时它的实际分量是这种秤在市场贸易中就会造成什么后果，不言而喻这就是法制计量在国民经济中的重要性第一部份电子秤的原理方框图程式按键传感器放大转换显示驱动显示屏记忆体工作流程说明当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的摹拟信号该信号经放大电路放大输出到模数转换器转换成便于处理的数字信号输出到运算控制根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器直至显示这种结果第二部份秤的分类按原理分电子秤机械秤机电结合秤按功能分计数秤计价秤计重秤按用途分工业秤商业秤特种秤第三部份秤的种类桌面秤指全称量在以下的电子秤台秤指全称量在以内的电子秤地磅指全称量在以上的电子秤精密天平万《精密度＜万级中精度天平W精密度＜万级普通秤第四部份按精确度分类级特种天平精密度2万级高精度天平精密度＜第五部份专业术语最大称量一台电子秤不计皮重，所能称量的最大的载荷最小称量一台电子秤在低于该值时会浮现的一个相对误差安全载荷正常称量范围额定载荷正常称量范围允许误差等级检定时允许的最大偏差感量一台电子秤所能显示的最小刻度通常用“”来表示解析量一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度解析度一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数预热时间一台秤达到各项指标所用的时间精度感量与全称量的比值电子秤使用环境温度为摄氏度到摄氏度台秤的台面规格第六部份电子秤的特点实现远距离操作实现自动化控制数字显示直观、减小人为误差准确度高、分辩率强称量范围广特有功能扣重、预扣重、归零、累计、警示等维护简单体积小安装、校正简单特种行业，可接打印机或者电脑驱动智能化电子秤，反应快，效率高第七部份电子秤检查过程首先整体检查有无磨损和损坏能否开机开机后是否从到挨次显示、数字是否含糊、能否归零有无背光用祛码测试能否称重充电器是否完好，能否使用配件是否齐全第八部份传感器类型电阻式价格适中、精度高、使用广泛电容式体积小、精度低磁浮式特高精度、造价高油压式现市场上已淘汰显示器种类（液晶显示）免插电、省电、附带背光免插电、耗电、很亮灯管插电、耗电、很高（按键）类型薄膜按键触点式机械按键由许多单独按键组合在一起传感器的特性额定载荷输出灵敏度非线性滞后重复性蠕变零点输出影响额定输出温度影响零点输入输入阻抗输出阻抗绝缘阻抗容许激励电压第九部份传感器损坏后现象称量不许显示不归零显示的数字乱跳判断传感器的、、、先用电阻档测条线两两这间的电阻值，共有组如为欧则为、如果为欧，则为、为欧，则为桥臂在、端接上电压，传感器正确施加一个压力，如输出增大，则红表笔为，反之第十部份高精度计数秤特点单位转换功能零点显示范围、调整功能系列没有取样速度调节功能有组单重记忆功能可同时进行分量、数量、累计功能惟独数量累计可设定分量、数量上限警示功能自动零点追踪、温度线性校正扣重及预扣重功能待机功能有零点显示范围和零点跟踪范围有电池电压管制限制功能压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件其基片可直接作为测量传感元件，扩散电阻在基片内接成电桥形式当基片受到外力作用而产生形变时，各电阻值将发生变化，电桥就会产生相应的不平衡输出用作压阻式传感器的基片（或者称膜片）材料主要为硅片和诸片，硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视，特别是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍传感器的灵敏度灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化对输入量变化的比值它是输出一输入特性曲线的斜率如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度是一个常数否则，它将随输入量的变化而变化灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比例如，某位移传感器，在位移变化时，输出电压变化为,则其灵敏度应表示为当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数提高灵敏度，可得到较高的测量精度但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差传感器常用术语传感器能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或者装置通常有敏感元件和转换元件组成

①敏感元件是指传感器中能直接（或者响应）被测量的部份

②转换元件指传感器中能较敏感元件感受（或者响应）的北侧量转换成是与传输和（或者）测量的电信号部份

③当输出为规定的标准信号时，则称为变送器测量范围在允许误差限内被测量值的范围里不王测量范围上限值和下限值的代数差精确度被测量的测量结果与真值间的一致程度从复性在所有下述条件下，对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度相同测量方法相同观测者:相同测量仪器相同地点相同使用条件在短时期内的重复分辨力传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的最小变化量阈值能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量零位使输出的绝对值为最小的状态，例如平衡状态激励为使传感器正常工作而施加的外部能量（电压或者电流）最大激励在市内条件下，能够施加到传感器上的激励电压或者电流的最大值输入阻抗在输出端短路时，传感器输入的端测得的阻抗输出有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量输出阻抗在输入端短路时，传感器输出端测得的阻抗零点输出在市内条件下，所加被测量为零时传感器的输出在规定的范围内，当被测量值增加和减少时，输出中浮现的最大差值迟后输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟漂移在一定的时间间隔内，传感器输出终于被测量无关的不需要的变化量零点漂移在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化灵敏度传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化热灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移热零点漂移由于周围温度变化而引起的零点漂移线性度校准曲线与某一规定直线一致的程度非线性度校准曲线与某一规定直线偏离的程度长期稳定性传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力固有凭率在无阻力时，传感器的自由（不加外力）振荡凭率响应输出时被测量变化的特性补偿温度范围使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围蠕变当被测量机器多有环境条件保持恒定时，在规定时间内输出量的变化绝缘电阻如无其他规定，指在室温条件下施加规定的直流电压时，从传感器规定绝缘部份之间测得的电阻值。