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環境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面:
(1)高溫環境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題。對于高溫環境下工作的1002-0.5kg_1002-0.5kg傳感器常采用耐高溫傳感器;另外,必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。
(2)粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環境條件下應選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的,其密閉性存在著很大差異。
常見的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機械緊固密封;焊接(氬弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封。
從密封效果來看,充填涂覆密封膠為量差。對于室內干凈、干燥環境下工作的傳感器,可選擇涂膠密封的傳感器,而對于一些在潮濕、粉塵性較高的環境下工作的傳感器,應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。
(3)在腐蝕性較高的環境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產生短路等影響,應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩,抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。
(4)電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下,應對傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查,看其是否具有良好的抗電磁能力。
(5)易燃、易爆不僅對傳感器造成*性的損害,而且還給其它設備和人身安全造成很大的威脅。因此,在易燃、易爆環境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求:在易燃、易爆環境下必須選用防爆傳感器,這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性,還要考慮到防爆強度,以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。
其次對傳感器數量和量程的選擇:
傳感器數量的選擇是根據電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(支撐點數應根據使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定)而定。一般來說,秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器,但是對于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個傳感器,一些機電結合秤就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。
電子電工儀表常用面板符號
電子電工儀表的面板上,標志著表示該儀表有關技術特性的各種符號。這些符號表示該儀表的使用條件,所測有關的電氣參數范圍、結構和精確度等級等,為該儀表的選擇和使用提供了重要依據。
三、電子電工儀表的精確度
電子電工儀表的精確度等級是指在規定條件下使用時,可能產生的基本誤差占滿刻度的百分數。它表示了該儀表基本誤差的大小。在前述的七個誤差等級中,數字越小者,精確度越高,基本誤差越小。0.1級到0.5級儀表精確度較高,多用于實驗室作校檢儀表;1.5級以下的儀表精確度較低,多用于工程上的檢測與計量。
所謂基本誤差,是指儀表在正常使用條件下,由于本身內部結構的特性和質量等方面的缺陷所引起的誤差,這是儀表本身的固有誤差。例如0.5級電流表的基本誤差是滿刻度的0.5 /100。若所測電流為100A時,實際電流值在99.5~100.5A之間。
四、常用電子電工儀表的基本結構
常用電子電工儀表主要由電木或鐵皮或硬塑料制成的外殼、有標度尺和有關符號的面板、測量線路(簡單儀表無)、表頭電磁系統、指針、阻尼器、轉軸、軸承、游絲、零位調整器等組成。
五、電子電工儀表的保養
1、嚴格按說明書要求,在溫度、濕度、粉塵、振動、電磁場等條件允許范圍保存和使用。
2、經過長時間存放的儀表,應定期通電檢查和驅除潮氣。
3、經過長時間使用的儀表,應按電氣計量要求,進行必要的檢驗和校正。
4、不得隨意拆卸,調試儀表,否則將影響其靈敏度與準確性。
5、對表內裝有電池的儀表, 3420-2t【3420-2t】應注意檢查電池放電情況,對不能使用者,應及時更換,以免電池電解液溢出腐蝕機件。對長時間不用的儀表,應取出表內電池。
美國Tedea-Huntleigh輪輻式稱重傳感器:
220-5000kg,220-10000kg,220-20000kg,220-30000kg,220-50000kg
美國Tedea-Huntleigh數字式稱重傳感器:
PDL 1040-5kg、PDL 1040-10kg、PDL 1040-15kg、 PDL 1040-20kg 、PDL 1040-50kg
(數字式)240-2kg,240-3kg,240-5kg,240-7kg,240-10kg,240-15kg,240-20kg,240-30kg,240-50kg
(數字式)9010-2kg,9010-3kg,9010-5kg,9010-7kg,9010-10kg,9010-15kg,9010-20kg,9010-30kg,9010-50kg
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 )
差容式力平衡傳感器機械結構原理
由于差動式電容,在變間隙應用中的靈敏度和線性度得到很大改善,所以得到廣泛應用。如圖2所示為一種差容式力平衡電容差容式力平衡傳感器原理簡圖。主要由上、下磁鋼,電磁鐵,磁感應線圈,彈簧片,作電容中間極的質量塊,覆銅的上下極板等部分組成。傳感器上、下磁鋼通過螺釘及彈簧相連,作為傳感器的固定部分,上,下極板分別固定在上、下磁鋼上。極板之間有一個用彈簧片支撐的質量塊,并在此質量塊上、下兩側面沉積有金屬(銅)電極,形成電容的活動極板。這樣,上頂板與質量塊的上側面形成電容C1,下底板與質量塊下側面形成電容C2,彈簧片一端與磁鋼相連,另一端與電容中間極相連,以控制其在一個有效的范圍內振動。由相應芯片輸出的方波信號,經過零比較后輸出方波,此方波經電容濾除其中的直流電壓,形成對稱的方波,該對稱的方波加到電容的一個極板上,同時經一次反向后的對稱波形加到另一個極板上。
當沒有加速度信號時,中間極板處于上、下極板的中間位置C1=C2,△C=0后續電路沒有輸出;當有加速度信號時,中間極板(質量塊)將偏離中間位置,產生微小位移,傳感器的固定部分也將有微小的位移,設加速度為正時,質量塊與上頂板距離減小,與下底板距離增大,于是C1>C2,因此會產生一個電容的變化量△C,△C由放大電路部分放大,同時,將放大電路的輸出電流引入到反饋網絡。由于OP270的腳1和16分別與線圈兩端相連,當有電流流過線圈時,將產生感應磁場,就會有電磁力產生。因為上、下磁鋼之間有彈簧,所以在電磁力的作用下將使磁鋼回到沒有加速度時的位置,即此時的電容變化*有加速度的變化引起,同時由于線圈與活動極板通過中心軸線相連,所以在電磁力的作用下,使中間極向產生加速度時的位移的相反的方向運動,即相當于在△C的放大
加速度傳感器的應用:通過測量由于重力引起的加速度,你可以計算出設備相對于水平面的傾斜角度。通過分析動態加速度,你可以分析出設備移動的方式。但是剛開始的時候,你會發現光測量傾角和加速度好像不是很有用。但是,現在工程師們已經想出了很多方法獲得更多的有用的信息。
原理
計量光柵是利用光柵的莫爾條紋現象來測量位移的。“莫爾”原出于法文Moire,意思是水波紋。幾百年前法國絲綢工人發現,當兩層薄絲綢疊在一起時,將產生水波紋狀花樣;如果薄綢子相對運動,則花樣也跟著移動,這種奇怪的花紋就是莫爾條紋。一般來說,只要是有一定周期的曲線簇重疊起來,便會產生莫爾條紋。計量光柵在實際應用上有透射光柵和反射光柵兩種;按其作用原理又可分為輻射光柵和相位光柵;按其用途可分為直線光柵和圓光柵。下面以透射光柵為例加以討論。 透射光柵尺上均勻地刻有平行的刻線即柵線,a為刻線寬,b為兩刻線之間縫寬,W=a+b稱為光柵柵距。目前國內常用的光柵每毫米刻成10、25、50、100、250條等線條。光柵的橫向莫爾條紋測位移,需要兩塊光柵。一塊光柵稱為主光柵,它的大小與測量范圍相*;另一塊是很小的一塊,稱為指示光柵。為了測量位移,必須在主光柵側加光源,在指示光柵側加光電接收元件。當主光柵和指示光柵相對移動時,由于光柵的遮光作用而使莫爾條紋移動,固定在指示光柵側的光電元件,將光強變化轉換成電信號。由于光源的大小有限及光柵的衍射作用,使得信號為脈動信號。如圖 1,此信號是一直流信號和近視正弦的周期信號的疊加,周期信號是位移x的函數。每當x變化一個光柵柵距W,信號就變化一個周期,信號由b點變化到b’點。由于bb’=W,故b’點的狀態與b點狀態*一樣,只是在相位上增加了2π。
信號處理
1、辨向原理 在實際應用中,位移具有兩個方向,即選定一個方向后,位移有正負之分,因此用一個光電元件測定莫爾條紋信號確定不了位移方向。為了辨向,需要有 π/2相位差的兩個莫爾條紋信號。如圖2,在相距1/4條紋間距的位置上安放兩個光電元件,得到兩個相位差π/2的電信號u01和u02,經過整形后得到兩個方波信號u01’和u02’。光柵正向移動時u01超前u02 90度,反向移動時u02超前u01 90度,故通過電路辨相可確定光柵運動方向。
2、細分技術 隨著對測量精度要求的提高,以柵距為單位已不能滿足要求,需要采取適當的措施對莫爾條紋進行細分。所謂細分就是在莫爾條紋信號變化一個周期內,發出若干個脈沖,以減少脈沖當量。如一個周期內發出n個脈沖,則可使測量精度提高n備,而每個脈沖相當于原來柵距的1/n。由于細分后計數脈沖頻率提高了 n倍,因此也稱n倍頻。
通常用的有兩種細分方法:其一、直接細分。在相差1/4莫爾條紋間距的位置上安放兩個光電元件,可得到兩個相位差90o的電信號,用反相器反相后就得到四個依次相差90o的交流信號。同樣,在兩莫爾條紋間放置四個依次相距1/4條紋間距的光電元件,也可獲得四個相位差90o的交流信號,實現四倍頻細分。