淺談影響地磅傳感器性能的幾個方面

地磅稱重傳感器栽荷分配的調(diào)整，按影響地磅的計量性能和其他性能。本文對于地磅稱重傳感器的性能進(jìn)行了分析,并對選擇 原則及影響器稱重傳感器性能的方面進(jìn)行了探析。

1.前言

以測定物體質(zhì)量而使用的地磅在生活與生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。其稱 重的原理各不相同，我們以此為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將地磅分成了機(jī)械式、機(jī) 電結(jié)合式及電子式的地磅。地磅由于其計量精確，易用性好，可 操作性強(qiáng)，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用較為廣泛。依據(jù)地磅的工作原理 的不同要將其為劃分為位移式、應(yīng)變式及利用磁彈性、壓電和壓阻 等物理效應(yīng)的傳感器。在商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用中，以電阻應(yīng)變式稱重傳 感器的應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)其造型的區(qū)分又可分為包括柱式、剪切 梁式、S型、板環(huán)式和輪輻式等幾種。按其自動化的程度來劃分可分 為自動衡器和非自動衡器。在實(shí)際的設(shè)計中,在實(shí)際的應(yīng)用中，自動 衡器多用于動態(tài)稱重衡器的設(shè)計中，非自動衡器多用在靜態(tài)的稱重 地磅的設(shè)計中。地磅作為貿(mào)易結(jié)算計量器具，在商業(yè)及工業(yè)生 產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛,對于精確性的要求較高，對于誤差的要求比較高。 本文對影響地磅傳感器性能的幾個方面進(jìn)行了探討。

2.地磅傳感器的分類

2.1單只傳感器

地磅采甩單只稱重傳感器的方式，也有較多的應(yīng)用。在采用 了單只稱重傳感器的電子衡器由于稱重傳感器中應(yīng)變計粘帖位置的 偏差易產(chǎn)生偏載，通過要采用修正傳感器孔邊緣尺寸的方法來進(jìn)行 偏載校正。在校正中，每個角所面對的修正孔的邊緣位置如圖1所示。

顯示值偏小的對應(yīng)孔，其邊緣為彈性體，在測量中由于彈性體 截面積的減小從而使得地磅的測量值發(fā)生變化，使得顯示的數(shù)值變 大。在設(shè)計及校正時，要合理的進(jìn)行調(diào)整。

2.2多只傳感器

電子地磅上應(yīng)用多只傳感器，在實(shí)際操作中以地磅、電 子地上衡為主，其產(chǎn)生誤差的主要原因是由于傳感器在輸出時的靈 敏度、輸出阻抗的比值差異原因而導(dǎo)致的。多只傳感器采用并聯(lián)的 方式來使用衡器，對地磅進(jìn)行偏載的校正。所產(chǎn)生誤差的原因多是 由于電壓調(diào)節(jié)和電流調(diào)節(jié)的不一致所產(chǎn)生的。電壓調(diào)節(jié)的原理是通 過串聯(lián)激勵電阻或電位器，以實(shí)現(xiàn)改變傳感器的輸出電壓使衡器達(dá) 到使用的要求。在電流的調(diào)節(jié)中，通過跨接達(dá)到調(diào)節(jié)電橋輸出的分 流電流，起到校正偏載的效果。

3.影響地磅傳感器的性能的因素分析

3.1組合方式

大多的地磅所采用的是多只稱重傳感器,在使用過程中的 連接組合方式比較重要。不同的連接方式對地磅傳感器對的影響比 較大，通常采用的連接方式主要有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)混合三種工作 方式。通常采用并聯(lián)方式較為合理，由于并聯(lián)這種方式在調(diào)整的時候 較為的方便，維護(hù)比較簡單,成本也比較的低,在應(yīng)用中一個供橋電 源即可以滿足功能的實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐中補(bǔ)償調(diào)整的方案還可采用比率 測量的形式。在應(yīng)用中對于合理的組合方式可保證地磅傳感器的靈 敏度與阻抗的一致性，進(jìn)而保障了衡器具備高的靈敏度和分辨率。

3.2受力形式

采用不同的受力形式,對于地磅傳感器的性能也有一定的影 響。在應(yīng)用中，根據(jù)承重傳力部件的秤體和承載器設(shè)計方案來選擇 不同的受力方式,通過可選用拉伸式或支承式的受力試，隨著傳感 器種類的發(fā)展，一般多用支承式的傳感器，可實(shí)現(xiàn)較優(yōu)的性能。

3.3結(jié)構(gòu)型式

采用不同的結(jié)構(gòu)形式,對于地磅傳感器有一定的影響。在設(shè)計 是，主要是依據(jù)地磅應(yīng)用及稱量范圍、類型和稱重的準(zhǔn)確度、使用 的狀態(tài)等，同時考慮到現(xiàn)場的應(yīng)用條件來選擇傳感器的結(jié)構(gòu)型式。在 選擇抗偏載和抗側(cè)向力性能好的器件,對于衡器傳感器的性能也有 較大的提高作用，有效提高地磅傳感器的抗偏載和抗側(cè)向力性能。

3.4其它因素對地磅傳感器性能的影響 一是連接件對衡器傳感器有較大影響。連接件的價格較貴，是 地磅傳感器的輔助部件。連接件的硬度、結(jié)構(gòu)形式及其粗糙度等對 于衡器傳感器的性能發(fā)揮有一定的影響。傳感器的彈性體的硬度一 般是HRC34到48之間,而其貼片與連接件接觸部位的粗糙度要遠(yuǎn) 遠(yuǎn)的優(yōu)于Ral.6。連接件的接觸部位的硬度要高于彈性體硬度，一般 在HRC36到50之間，其粗糙的度也優(yōu)于Ral.6。此時為了降低彈性 體的磨損，在連接件的選擇中,通常會做這樣的設(shè)計，即在逸擇接觸 部位時,選擇的硬度略低于彈性體的硬度，'但在應(yīng)用的時候要對應(yīng) 用的環(huán)條件有些選擇。二是關(guān)于密封和工作環(huán)境的影響。地磅在安 裝使用的時候，如果環(huán)境條件相對比較復(fù)雜，要在特殊的溫度下、濕 度上使用，或者使用的環(huán)境中粉塵含量較高，或者處于易燃易爆的 工作環(huán)境下時，對地磅傳感器的性能會有一定的影響。要結(jié)合地磅傳感器的要求，采取一定的安全補(bǔ)償措施。在普通的使用條件下,地磅傳感器對于環(huán)境的要求較低,能夠采取隔離防潮、防水措施，保證 地磅傳感器在干燥的環(huán)境下使用即可。如在大于七十?dāng)z氏度的溫度 下使用時，要采用降溫隔熱的措施，以保證傳感器的正常使用。如在 水下使用,要采用傳感器進(jìn)行防水處理，以免設(shè)備進(jìn)水而影響性能。 通常會在設(shè)計時焊接密封并在內(nèi)部充惰性氣體實(shí)現(xiàn)防水設(shè)計，也有 采用環(huán)氧樹脂密封的方式實(shí)現(xiàn)防水設(shè)計。在易燃易爆的條件下使用 時,要特別注重地磅傳感器的安全性能，以達(dá)到安全運(yùn)行的目的。三 是供橋電源的選擇。地磅傳感器的關(guān)鍵部位之一即是供橋電源，要 在設(shè)備的設(shè)計時對供橋電源進(jìn)行關(guān)注。以減少誤差，給供橋電源以 足夠的能量，保證地磅傳感器的性能的發(fā)揮。

4.結(jié)語

本文對于地磅稱重傳感器的性能進(jìn)行了分析，并對選擇原則及 影響器稱重傳感器性能的方面進(jìn)行了探析，在此基礎(chǔ)上提出在進(jìn)行 系統(tǒng)選型時要考慮適用性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等多種因素，以這些原則 為參照選項(xiàng)來選擇適宜的地磅稱重傳感器，以實(shí)現(xiàn)安全選型的 目標(biāo)，以達(dá)到我們所預(yù)期的結(jié)果。