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解析HYDAC壓力傳感器選型指南

更新時間:2019-08-29      瀏覽次數(shù):1382

    解析HYDAC壓力傳感器選型指南
    HYDAC壓力傳感器常見的有電阻應變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平,電容式用于部分電子吊秤,而大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應變式稱重傳感器。電阻應變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡單,準確度高,適用面廣,且能夠在相對比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運用。
    HYDAC壓力傳感器主要是由彈性體、電阻應變片和補償電路組成。彈性體是稱重傳感器的受力元件,由合金鋼或鋁型材制成。電阻應變片是由金屬箔材腐蝕成柵格形制成,四個電阻應變片以電橋的結(jié)構(gòu)方式粘在彈性體上。在沒有受力的情況下,電橋的四只電阻的阻值是相等的,電橋處于平衡狀態(tài),輸出為零。在彈性體受力發(fā)生變形時,電阻應變片也跟著一道變形。在彈性體受力彎曲的過程中,有兩個應變片受拉,金屬絲變長,電阻值增加;另兩片受壓,電阻值減小。這樣就導致原來平衡的電橋失衡,在電橋的兩端產(chǎn)生了電壓差,這個電壓差與彈性體受力的大小成正比,檢測這個電壓差,就可以得到傳感器所受重力的大小,這個電壓信號經(jīng)過儀表檢測后然計算后,就可以得到相應的重量值。
    為了適用各種衡器結(jié)構(gòu)的安裝需要,稱重傳感器做成了各種各樣的結(jié)構(gòu)形式,傳感器的名稱往往也按照其外形稱呼。如橋式傳感器(主要用于汽車衡)、懸臂梁式(地上衡、料斗秤、汽車衡)、柱式(汽車衡、料斗秤)、箱式(臺秤)、S型(料斗秤)等。一種衡器承載體往往有多種結(jié)構(gòu)形式的傳感器可供選擇,如果傳感器選擇得當,對于衡器的提高是很有幫助的。
    電阻應變式稱重傳感器的規(guī)格很多,小到幾百克大到幾百噸。在選擇稱重傳感器量程的時候,要根據(jù)所用衡器的大秤量來確定,其經(jīng)驗公式為:
    傳感器總載荷(單個傳感器的大允許載荷X傳感器個數(shù))=1/2~2/3衡器的大秤量。
    稱重傳感器準確度等分為A,B,C,D四個別。不同別有不同的誤差范圍。A傳感器的要求等后面的數(shù)字表示檢定分度值,數(shù)字越大,傳感器越好。例如:C2表示C,2000個檢定分度值;C5表示C,5000個檢定分度值。顯然C5要高于C2。傳感器常用的別為C3,C5,這兩種別的傳感器可用于制作準確度等為III的電子衡器。
    稱重傳感器的誤差主要是由非線性誤差、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度附加誤差以及額定輸出溫度附加誤差等引起的。
    近年出現(xiàn)的數(shù)字傳感器,把A/D轉(zhuǎn)換電路和CPU電路放到了傳感器里面,傳感器輸出的就不再是模擬電壓信號,而是經(jīng)過處理的重量數(shù)字信號,這樣做帶來了以下幾個:
    1.儀表可以分別采集每個數(shù)字傳感器的信號,并通過線性方程式運算,對每一個傳感器進行單獨標定,這就使得一次性完成四角誤差修正成為可能。而使用模擬式傳感器的衡器中頭疼的問題就是四角誤差修正,往往要反復多次地調(diào)校才能達到要求,而每一次調(diào)校都是要將沉重的砝碼搬來搬去,既費時又費力。
    2.由于儀表可以檢測到每一個傳感器的信號,所以任何一個傳感器出現(xiàn)問題都可以從儀表上觀察到,方便檢修和維護工作。
    3.數(shù)字傳感器用485接口傳送數(shù)字信號,傳輸距離遠,且可以免受干擾??朔四M信號遠傳困難和易受到干擾的問題。
    4.數(shù)字傳感器內(nèi)部可以通過微處理器對傳感器的各項誤差進行修正,使得輸出的傳感器數(shù)據(jù)更加準確。
    稱重傳感器被喻為電子衡器的神經(jīng)系統(tǒng),它的在很大程度上決定了電子衡器的準確度和穩(wěn)定性。在設(shè)計電子衡器時,經(jīng)常要遇到如何選用傳感器的問題。
    稱重傳感器實際上是一種將信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器茵要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境,這點對正確選用傳感器關(guān)重要,它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃整個衡器的性和安全性。
    環(huán)境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面:
    (1)高溫環(huán)境對傳感器造成涂覆材料熔化、焊點開化、彈性體內(nèi)應力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問題。對于高溫環(huán)境下工作的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(huán)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,焊接密封為,充填涂覆密封膠為量差。對于室內(nèi)干凈、干燥環(huán)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(huán)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(huán)境下,如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響,應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩,抗腐蝕好且密閉性好的傳感器。

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