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為什么選擇應變式測力傳感器

2021-04-20 04:36:53

  為什么選擇電阻應變式測力傳感器?

  測力傳感器的種類有幾大類,有電阻應變式,硅應變式,壓電式;

  電阻應變式傳感器在稱重,測力,計量設備上被廣泛采用,具有很強的適用性,那么為什么測力稱重要選擇它呢?

  電阻應變式傳感器一般用于靜態力測試,這里就涉及到被測試工況的力施加頻率問題和傳感器的響應頻率問題;

  我們知道傳感器的頻率是由彈性體和檢測電路(應變電橋)決定的,那么哪一個是它的頻率限制呢?

  另外一個,傳感器的應變電橋,本身屬于電子電路,頻率可高達幾百kHz,但是材料的頻率拉低的檢測電路(應變電橋)的響應頻率,一般彈性體的自然頻率只有2k~8kHz,那么傳感器的響應頻率一般是在800Hz以下的;

  這就是為什么電阻應變式傳感器不適用于測試動態沖擊力的原因了;

  然而,電阻應變式被采用的工況還是比壓電式的多,主要有以下幾個因素:

  一,傳感器的制作工藝決定其售價

  電阻應變式測力傳感器在制作工藝上比壓電傳感器簡單

  根據需求的量程和設計的外形加工結構體,不同的架構和不同的厚度,決定傳感器的應用方式和量程,在結構體的特定面上貼片形成惠斯登電橋;

  我們從產品的基本外觀上能夠直觀的觀察傳感器是一個什么樣的結構,S型,柱式,剪切式,懸臂梁式,通過各種結構體我們可以推斷出力的傳導和測量形式;


螺紋電動張緊器


  二,傳感器的使用便捷程度

  由于測量電路是由惠斯登電橋構成,那么激勵端只需要給一個直流的電壓源給供電即可,使用的時候還可以接儀表,用儀表的電池為傳感器供電,另外測量端也是直流的信號,我們可以用萬用表來直接測量,或者后端配信號放大器(變送器),將之變送成為標準的模擬量,用萬用表或者數據采集設備采集即可;

  而壓電式傳感器,不僅制作工藝復雜,且測量測試過程需要外接恒流源設備調理器作為其供電端子,信號處理部分也比較復雜,電荷輸出型的需要配置電荷放大器,電壓輸出一般為高頻的(準)交流信號;

  相交而言,應變式傳感器的測試廣度較大,適用于較普通的靜態測試工況,要求使用是傳感器無振動或者振動很小,電磁干擾也要小,供電電源要求也比較嚴格,直流供電的紋波不大于0.1%;

  有因為傳感器輸出的信號為mV級的電壓信號,一般后端需配信號放大器,輸出標準模擬量;

  測力傳感器和各類傳感器出廠一般給的參數只有傳感器的的技術參數,包括重要的量程,靈敏度,精度指標,還有接線定義,

  那么對于一個沒有使用過測力傳感器的使用者來說,如何做后期信號處理?

  這是一個需要學習的問題;

  首先,我們需要了解的是傳感器的原理,應變式傳感器的原理一般是惠斯登電橋,從傳感器的出廠標定證書上的接線定義可以知道他的橋路需要如何供電,是多少輸對應滿量程;

  下面螺紋電動張緊器公司來舉例說明

  某傳感器的參數如下:

  量程:1000N

  靈敏度:2.0mV/V

  輸出定義:【激勵正:紅線激勵負:黑線信號正:綠線信號負:白線;】

  大供電電壓:15Vdc(推薦10Vdc)

  首先我們簡單計算一下,如果給傳感器供電為10V,那么其對應滿量程輸出為;10V*2.0mV/V=20mV 1000N

  即在10V供電情況下,綠白兩線輸出的信號若為20mV,就說明傳感器本身受力1000N,此為傳感器的輸出信號和力值的線性對應關系;

  此時我們要用該測力傳感器,應該如何使用呢?

  首先要給他供電,按照推薦10V,給紅黑兩根線供電,紅線10V黑線0V

  如此就需要提供一個電源,這里需要一個直流穩壓電源,推薦5V~15V之間都可以滿足;

  那么問題是,很多情況下我們沒有這種弱電電源模塊,此時我們就需要介紹傳感器后端的信號調理設備,一般有放大器,二次儀表以及帶有橋路供電端子的采集板卡;


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