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應變片壓力傳感器原理與應用:
在了解壓阻式力【1006-5kg】1006-5kg傳感器時,我們首先認識一下電阻應變片這種元件。電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件。它是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。電阻應變片應用zui多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。金屬電阻應變片又有絲狀應變片和金屬箔狀應變片兩種。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產生力學應變基體上,當基體受力發生應力變化時,電阻應變片也一起產生形變,使應變片的阻值發生改變,從而使加在電阻上的電壓發生變化。這種應變片在受力時產生的阻值變化通常較小,一般這種應變片都組成應變電橋,并通過后續的儀表放大器進行放大,再傳輸給處理電路(通常是A/D轉換和CPU)顯示或執行機構。
金屬電阻應變片的內部結構:它由基體材料、金屬應變絲或應變箔、絕緣保護片和引出線等部分組成。根據不同的用途,電阻應變片的阻值可以由設計者設計,但電阻的取值范圍應注意:阻值太小,所需的驅動電流太大,同時應變片的發熱致使本身的溫度過高,不同的環境中使用,使應變片的阻值變化太大,輸出零點漂移明顯,調零電路過于復雜。而電阻太大,阻抗太高,抗外界的電磁*力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。
電阻應變片的工作原理:金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產生阻值變化的現象,俗稱為電阻應變效應。金屬導體的電阻值可用下式表示:
式中:ρ——金屬導體的電阻率(Ω•cm2/m)
S——導體的截面積(cm2)
L——導體的長度(m)
我們以金屬絲應變電阻為例,當金屬絲受外力作用時,其長度和截面積都會發生變化,從上式中可很容易看出,其電阻值即會發生改變,假如金屬絲受外力作用而伸長時,其長度增加,而截面積減少,電阻值便會增大。當金屬絲受外力作用而壓縮時,長度減小而截面增加,電阻值則會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的電壓),即可獲得應變金屬絲的應變壓力。
陶瓷壓力傳感器原理及應用:抗腐蝕的陶瓷壓力傳感器沒有液體的傳遞,壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片產生微小的形變,厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面,連接成一個惠斯登電路閉橋,由于壓敏電阻的壓阻效應,使電橋產生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號,標準的信號根據壓力量程的不同標定為2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等,可以和應變式傳感器相兼容。通過激光標定,傳感器具有很高的溫度穩定性和時間穩定性,傳感器自帶溫度補償0~70℃,并與絕大多數介質直接接觸。
陶瓷是一種*的高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗沖擊和振動的材料。陶瓷的熱穩定特性及它的厚膜電阻可以使它的工作溫度范圍高達-40~135℃,而且具有測量的高精度、高穩定性。電氣絕緣程度>2kV,輸出信號強,*穩定性好。高特性,低價格的陶瓷傳感器將是壓力傳感器的發展方向,在歐美國家有全面替代其它類型傳感器的趨勢,在中國也越來越多的用戶使用陶瓷傳感器替代擴散硅壓力傳感器。
美國Tedea-Huntleigh波紋管特迪亞稱重傳感器:
355-5kg,355-10kg,355-20kg,355-30kg,355-50kg,355-100kg,355-200kg,355-250kg,355-500kg
美國Tedea-Huntleigh阻尼稱重傳感器
240-2kg,240-3kg,240-5kg,240-7kg,240-10kg,240-15kg,240-20kg,240-30kg,240-50kg
9010-2kg,9010-3kg,9010-5kg,9010-7kg,9010-10kg,9010-15kg,9010-20kg,9010-30kg,9010-50kg,9010-90kg
1410-5kg,1410-10kg,1410-20kg,1410-30kg,1430-3kg,1430-7kg,1430-10kg
美國Tedea-Huntleigh柱式稱重傳感器
120-10000kg,120-20000kg,120-30000kg,120-50000kg
121-10000kg,121-20000kg,121-30000kg,121-50000kg
美國Tedea-Huntleigh輪輻式稱重傳感器:
220-5000kg,220-10000kg,220-20000kg,220-30000kg,220-50000kg
傳感器的基本知識
1.1 傳感器的定義和組成
廣義地說,傳感器是指將被測量轉化為可感知或定量認識的信號的傳感器。從狹義方面講,感受被測量,并按一定規律將其轉化為同種或別種性質的輸出信號的裝置。傳感器一般由敏感元件、轉換元件、測量電路和輔助電源四部分組成,其中敏感元件和轉換元件可能合二為一,而有的傳感器不需要輔助電源。
1.2 傳感器技術的基本特性
在測試過程中,要求傳感器能感受到被測量的變化并將其不失真地轉換成容易測量的量。被測量有兩種形式:一種是穩定的,稱為靜態信號;一種是隨著時間變化的,稱為動態信號。由于輸入量的狀態不同,傳感器的輸入特性也不同,因此,傳感器的基本特性一般用靜態特性和動態特性來描述。衡量傳感器的靜態特性指標有線性度、靈敏度、遲滯、重復性、分辨率和漂移等。影響傳感器的動態特性主要是傳感器的固有因素,如溫度傳感器的熱慣性等,動態特性還與傳感器輸入量的變化形式有關。
2 傳感器技術的發展歷史與回顧
傳感器技術是在20世紀的中期才剛剛問世的。在那時,與計算機技術和數字控制技術相比,傳感技術的發展都落后于它們,不少*的成果仍停留在實驗研究階段,并沒有投入到實際生產與廣泛應用中,轉化率比較低。在國外,傳感器技術主要是在各國不斷發展與提高的工業化浪潮下誕生的,并在早期多用于項目的科研研發以及各國軍事技術、航空航天領域的試驗研究。然而,隨著各國機械工業、電子、計算機、自動化等相關信息化產業的迅猛發展,以日本和歐美等西方國家為代表的傳感器研發及其相關技術產業的發展已在市場中逐步占有了重要的份額。
我國從20世紀60年代開始傳感技術的研究與開發,經過從“六五”到“九五”的國家攻關,在傳感器研究開發、設計、制造、可靠性改進等方面獲得長足的進步,初步形成了傳感器研究、開發、生產和應用的體系,并在數控機床攻關中取得了一批可喜的、為世界矚目的發明與工況監控系統或儀器的成果。但從總體上講,它還不能適應我國經濟與科技的迅速發展,我國不少傳感器、信號處理和識別系統仍然依賴進口。同時,我國傳感技術產品的市場競爭力優勢尚未形成,產品的改進與革新速度慢,生產與應用系統的創新與改進少。