榆林称重设备厂家分析称重传感器应用

称重设备厂家分析称重设备分类
称重设备广泛用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门，称重设备在习惯上被称之为秤。　称重设备是利用力的形变平衡原理(胡克定律)测定物体质量的。形变平衡(胡克定律)根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量，形变量随着重力加速度的变化而变化;杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关，但在重力加速度等于零时，称重则会失效。
根据各个企业商户对称重设备的要求不同，对称重设备的原理构造，功能，用途，精度以及安放位置也要有所区别，因此也对称重设备这几个方面的区别做了系统的划分。
A、按原理结构把称重设备分为电子秤、机械秤、机电结合秤
B、按功能把称重设备分为计数秤、计价秤、计重秤
C、按用途把称重设备分为工业秤、商业秤、特种秤
D、按精度把称重设备分为
I级： 特种天平 精密度≥1/10万 基准称重设备
II级： 高精度天平 1/1万≤精密度<1/10万 精密称重设备
III级： 中精度天平 1/1000≤精密度<1/1万 工业.商业称重设备
IV级： 普通秤 1/100≤精密度<1/1000 粗称重设备
矿山专用轨道秤
矿山专用轨道秤
E、按安装位置把称重设备分为桌面秤、台秤、地磅、装载机秤、行车秤、吊秤、轨道秤等一系列称重设备。



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称重设备厂家分析称重传感器应用
    计重收费是车辆通过设置在收费站收费车道前端的动态称重装置、车辆分离装置、车型识别装置时，数据采集处理装置将采集到的相关信息传送至车道收费计算机，对通行车辆按轴重或总重的超限情况确定适当收费标准的通行费征收方式。该系统应用到称重传感器，由于称重传感器的精准感知使得计重收费变得更加合理。
车辆驶入收费车道，其轮轴依次压过铺设在车道路面中的高精度动态轴重仪、轮轴识别器，控制模块将信号传输至数据采集处理器，经过预设的综合动态数据处理程序，称重数据处理器将计算出每轴轴重、总轴重、总车重、轴型(单轴、联轴)、轮胎类型(单双胎)等信息。安装在路侧的红外线车辆分离变频传感器可准确判别车辆是否完全通过。当车辆完全离开红外线光幕后，称重数据处理器将称重结果、车型判别结果等信息传输到车道收费计算机。车道收费计算机依据计重收费费率对车辆实行计重收费，并将车辆的载重信息和应交纳的金额显示在计重显示屏上。
称重传感器-原理
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
  称重传感器
一、电阻应变片
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。
设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R：
R = ρL/S（Ω） （2—1）
当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。
对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2）
用式（2--1）去除式（2--2）得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3）
另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则 Δs = 2πr*Δr，所以
ΔS/S = 2Δr/r （2—4）
从材料力学我们知道
Δr/r = -μΔL/L （2—5）
其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式（2—4）（2—5）代入（2--3），有
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
=（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L
= K *ΔL/L （2--6）
其中
K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L） （2--7）
式（2--6））说明了电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间的关系。
需要说明的是：灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间；其次K值是一个无因次量，即它没有量纲。
在材料力学中ΔL/L称作为应变，记作ε，用它来表示弹性往往显得太大，很不方便
常常把它的百万分之一作为单位，记作με。这样，式（2--6）常写作：
ΔR/R = Kε (2—8)
二、弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。
以称重传感器的弹性体为例，来介绍一下其中的应力分布。
设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。
肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，则应变片上半部将受拉伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。下面列出肓孔底部中心点的应变表达式，而不再推导。
ε = （3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/ （B（H3-h3）+bh3） （2--9）
其中：Q--截面上的剪力；E--扬氏模量：μ—泊松系数；B、b、H、h—为梁的几何尺寸。
需要说明的是，上面分析的应力状态均是“局部”情况，而应变片实际感受的是“平均”状态。
三、检测电路
检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
因为全桥式等臂电桥的灵敏度**，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。





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称重设备厂家分析称重传感器参数
（1）额定载荷：传感器在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。但实际使用时，一般只用额定量程的2/3~1/3。
 
（2）允许使用负荷（或称安全过载）：称重传感器允许施加的最大轴向负荷。允许在一定范围内超负荷工作。一般为120%~150%。
 
（3）极限负荷（或称极限过载）：称重传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过此值时，传感器将会受到损坏。
 
（4）灵敏度：输出增量与所加的负荷增量之比。通常每输入1V电压时额定输出的mV。
  
（5）非线性：这是表征此传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。
 
（6）重复性：重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时，其输出值是否能重复一致，这项特性更重要，更能反映传感器的品质。国标对重复性的误差的表述：重复性误差可与非线性同时测定同一试验点上3次测量的实际输出信号值之间的最大差值（mv）。
  
（7）滞后：滞后的通俗意思是：逐级施加负荷再依次卸下负荷时，对应每一级负荷，理想情况下应有一样的读数，但事实上下一致，这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。国标中是这样来计算滞后误差的：同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术平均与3次上行程实际输出信号值的算术平均之间的差（
mv）。
 
（8）蠕变和蠕变恢复：要求从两个方面检验传感器的蠕变误差：其一是蠕变：在5-10秒时间无冲击地加上额定负荷，在加荷后5-10秒读数，然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。其二是蠕变恢：尽快去掉额定负荷（在5-10秒时间内），卸荷后在5-10秒内立即读数，然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。
 
（9）允许使用温度：规定了此称重传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为：-20℃ - +70℃。高温传感器标注为：-40℃- 250℃。
 
（10）温度补偿范围：说明此传感器在生产时已在这样的温度范围内进行了补偿。例常温传感器一般标为-10℃- +55℃。
  
（11）零点温度影响（俗称零点温漂）：表征此传感器在环境温度变化时它的零点的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。
  
（12）输出灵敏系数的温度影响（俗称系数温漂）：此参数表征此传感器在环境温度变化时输出灵敏度的稳定性。一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。
 
（13）输出阻抗：在额定技术条件下,传感器的输出的电阻值S+ S- [I+ I-] 
 
（14）输入阻抗：称重传感器的激励端的电阻值,E+ E- [V+ V-] 
 
（15）绝缘阻抗：传感器的电路部分与弹性梁之间的绝缘阻值,越大越好，绝缘电阻的大小会影响传感器的各项性能。而当绝缘阻抗低于某一个值时，电桥将无法正常工作。
 
（16）推荐激励电压：一般为5~12伏。因一般称重仪表内配的稳压直流电源为5或12伏。
  
（17）允许最大激励电压：传感器最大可以承受的供电电压，不推荐使用最大激励电压。
  
（18）电缆长度：出厂时厂家标准配置的电缆长度。最好不要擅自增加和减小。
  
（19）密封防护等级IP67：称重传感器的防尘和防水的性能指标。(end)





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