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如何選用稱重傳感器
a.稱重傳感器被喻為電子衡器的心臟,它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準確度和穩定性。在設計電子衡器時,經常要遇到如何選用傳感器的問題。
稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實際工作環境,這點對正確選用傳感器至關重要,它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃至整個衡器的可靠性和安全性。
美國Tedea-Huntleigh稱重傳感器安裝模塊:
220 Silo Mount (5000kg、10000kg、20000kg、30000kg、50000kg )
220 Rocker Pin Mount (5000kg、10000kg、20000kg、30000kg、50000kg )
41580 Tank Mount (10000lbs、20000lbs、25000lbs、40000lbs、50000lbs、75000lbs )
美國Tedea-Huntleigh高精度稱重傳感器:
鋁制單點式稱重傳感器:1002、1004、1006、1010、1022、1023、1030、1040、1041、1042、1241、1242、1250、1260、1263、1320
S型稱重傳感器:614、615、616、619、620
不銹鋼單點式稱重傳感器:1130、1140、1142 、1240、1510
梁式稱重傳感器:3410 、3420 、3520 、3510 、4158
波紋管稱重傳感器:355
阻尼稱重傳感器:240、Digital240 、9010 、Digital 9010、1410 、1430
傳感器量程的選擇可依據秤的zui大稱量值、選用傳感器的個數、秤體的自重、可能產生的zui大偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷,其稱量的準確度就越高。但在實際使用時,由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外,還存在秤體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷,因此選用傳感器量程時,要考慮諸多方面的因素,保證傳感器的安全和壽命。
根據經驗,一般應使傳感器工作在其30%~70%量程內,但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器,如動態軌道衡、動態汽車衡、鋼材秤等,在選用傳感器時,一般要擴大其量程,使傳感器工作在其量程的20%~30%之內,使傳感器的稱量儲備量增大,以保證傳感器的使用安全和壽命。傳感器型式的選擇主要取決于稱量的類型和安裝空間,保證安裝合適,稱量安全可靠;另一方面,要考慮廠家的建議。廠家一般會根據傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構型式、彈性體的材質等特點規定傳感器的適用范圍,譬如鋁式懸臂梁傳感器適用于計價秤、平臺秤、案秤等;鋼式懸臂梁傳感器適用于料斗秤、電子皮帶秤、分選秤等;鋼質橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡、天車秤等;柱式傳感器適用于汽車衡、動態軌道衡、大噸位料斗秤等。
所以,采用的傳感器滿足儀表輸入靈敏度的要求,能夠與所選儀表匹配。滿足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成,在對傳感器準確度選擇的時候,應使傳感器的準確度略高于理論計算值,因為理論往往受到客觀條件的限制,如秤體的強度差一點,儀表的性能不是很好、秤的工作環境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求,因此要從各方面提高要求,又要考慮經濟效益,確保達到目的。
傳感器微小型化
為了能夠與信息時代信息量激增、要求捕獲和處理信息的能力日益增強的技術發展趨勢保持*,對于傳感器性能指標的要求越來越嚴格;與此同時,傳感器系統的操作友好性亦被提上了議事日程,因此還要求傳感器必須配有標準的輸出模式;而傳統的大體積弱功能傳感器往往很難滿足上述要求,所以它們已逐步被各種不同類型的高性能微型傳感器所取代;后者主要由硅材料構成,具有體積小、重量輕、反應快、靈敏度高以及成本低等優點。
就當前技術發展現狀來看,微型傳感器已經對大量不同應用領域,如航空、遠距離探測、醫療及工業自動化等領域的信號探測系統產生了深遠影響;目前開發并進入實用階段的微型傳感器已可以用來測量各種物理量、化學量和生物量,如位移、速度、加速度、壓力、應力、應變、聲、光、電、磁、熱、PH值、離子濃度及生物分子濃度等。
4.4 傳感器的無線網絡化
無線網絡對我們來說并不陌生,比如手機,無線上網,電視機。傳感器對我們來說也不陌生,比如溫度傳感器。但是,把二者結合在起來,提出無線傳感器網絡這個概念,卻是近幾年才發生的事情。這個網絡的主要組成部分就是一個個傳感器節點。這些節點可以感受溫度的高低、濕度的變化、壓力的增減、噪聲的升降。更讓人感興趣的是,每一個節點都是一個可以進行快速運算的微型計算機,它們將傳感器收集到的信息轉化成為數字信號,進行編碼,然后通過節點與節點之間自行建立的無線網絡發送給具有更大處理能力的服務器。
傳感器網絡是當前上備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究熱點領域,被認為是將對二十一世紀產生巨大影響力的技術之一。無線傳感器網絡有著十分廣泛的應用前景它不僅在工業、農業、軍事、環境、醫療等傳統領域有具有巨大的運用價值,在未來還將在許多新興領域體現其*性,如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見,將來無線傳感器網絡將無處不在,將*融入我們的生活。比如微型傳感器網zui終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯網相連,實現遠距離跟蹤,家庭采用無線傳感器網絡負責安全調控、節電等。
霍耳式位移傳感器:
它的測量原理是保持霍耳元件(見半導體磁敏元件)的激勵電流不變,并使其在一個梯度均勻的磁場中移動,則所移動的位移正比于輸出的霍耳電勢。磁場梯度越大,靈敏度越高;梯度變化越均勻,霍耳電勢與位移的關系越接近于線性。圖2中是三種產生梯度磁場的磁系統:a系統的線性范圍窄,位移Z=0時,霍耳電勢≠0;b系統當Z<2毫米時具有良好的線性,Z=0時,霍耳電勢=0;c系統的靈敏度高,測量范圍小于1毫米。圖中N、S分別表示正、負磁極。霍耳式位移傳感器的慣性小、頻響高、工作可靠、壽命長,因此常用于將各種非電量轉換成位移后再進行測量的場合。