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克罗斯比直点

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所有SP称重传感器均以应变计为基础,并使用惠斯通电桥原理。 本文探讨了所涉及的科学和负载传感器的真正工作原理。

历史

称重传感器(或称重传感器)是将力或质量转换为可测量的电气输出的传感器,最常称为每毫伏伏安(mV / V)。
虽然液压,压电和气动应变片等多种力传感器都是最常用的传感器。

惠斯通电桥电路在1843中,英国物理学家Charles Wheatstone爵士设计了可以测量电阻的桥接电路。 惠斯登电桥电路是测量应变计发生的电阻变化的理想选择。 虽然在1940s中开发了第一个粘接电阻丝应变片,但直到现代电子技术才能赶上新技术在技术上和经济上都是可行的。

惠斯通电桥电路

科学

SP应变计称重传感器将其上作用的负载转换为电信号。 量规本身在仔细计算的位置上粘结在称重传感器主体上。 当施加力时,称重传感器体变形。
在大多数情况下,使用四个应变计获得最大灵敏度和温度补偿。

sp应变仪

应变计

两个量规通常处于紧张状态,两个压力通过压力补偿调整,以平衡零点。
当施加负载时,应变将量规的电阻与负载成比例变化 - SP电子设备然后放大并按比例测量该变化,并将其转换为已知校准工程单位的显示屏,例如吨,磅,千瓦牛顿或千克允许称重传感器操作员精确和可重复的测量。

称重传感器的类型应变仪应用

有几种常见的称重传感器类型:
•Loadlink - 一个材料块,每个端部都有一个用于卸扣的装载孔,可以施加张力
•剪切梁 - 固定在一端并装载在另一端的直线材料块
•双端剪切梁,固定在两端并装入中心的直块材料
•压力称重传感器,一种材料块,设计用于在一个或多个压缩区域加载
•'S'梁称重传感器,可用于压缩和张力的“S”形材料块(负载连杆和张力称重传感器仅用于张力)
•剪切载荷传感器,一个感应施加在其上的力的圆形传感器,通过安装在穿过销钉中心的小孔内的应变仪进行测量。 两个凹槽被加工到销的外圆周中以限定剪切平面。

励磁和额定输出

惠斯通电桥以稳定的电压激励(通常是具有SP产品的3vdc,但可以达到20v)。
与负载成比例的电压差随后出现在mv / v的信号输出上。
在额定机械负载下,称重传感器输出的额定电压为毫伏/ mV(mV / V)。 因此,当2v激励时,6 mV / V负载引脚将在满载时提供3毫伏信号。
典型灵敏度值为1至3 mV / V; 大多数SP称重传感器的额定值约为1.5mV / V。

四线六线传感器

一些称重传感器具有带4电线和屏幕的电缆; 其他人有电缆与6电线和屏幕。 除了+输入,输入,+信号和信号终端之外,还有6线,具有称为+ Sense和-Sense的2线。 这些有时被称为+ Reference(或+ Ref)和-Reference(或-Ref)。

这些2类型的主要功能不同之处在于,使用6线缆的称重传感器可以补偿从放大器,指示器或PLC接收的实际激励电压的变化。 电缆(导体)的电阻根据其长度和任何温度变化而变化,导致测力传感器上的激励电压发生变化。 使用长电缆时,放大器,指示灯或PLC提供的原始值将会下降,6线式称重传感器的优势在于,可以快速,有效地补偿电压下降,而不影响负载测量。

4线传感器

4电线称重传感器已经经过校准和热补偿,以及在制造期间提供的电缆的永久长度。 SP建议您不要缩短4-wire称重传感器的电缆太长; 最好卷起多余的电缆。 这是因为如果缩短电缆,4导线传感器的出厂校准和补偿将受到损害。 没有感应线可以补偿新的电缆长度。

在放大器,指示灯或PLC之前,将4线束传感器连接到接线盒中时,建议使用专用的6线传感器电缆将接线盒连接到放大器,指示灯或PLC。 这将补偿它们之间的电缆长度上的任何电压降。 在任何情况下,电缆应该被良好地屏蔽并具有足够的横截面(至少0.2 mm sq)以限制其长度上的电压降。

6线传感器

关于切割电缆的上述预防措施不适用于使用6电缆的称重传感器。 两条检测线能够测量在测力传感器内的惠斯登电桥上看到的实际激励电压,因此来自测力传感器的mV信号可以根据其经历的实际激励来调节。 如果安装工程师想要缩短电缆,则可以在不影响称重传感器性能的情况下进行。

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