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美國celtron世栓稱重傳感器 STC-200KG構(gòu)成及原理
2019-5-31 閱讀(1879)
今天小編給大家說下美國celtron世栓,。
celtron世栓是VPG集團(tuán)旗下的一個(gè)子品牌，VPG 傳感器提供規(guī)模大的稱重傳感器和傳感器制造商能夠提供的性能,、精度和專業(yè)知識(shí),。 Tedea-Huntleigh,、Sensortronics、Revere 和 Celtron——幾十年來*的高質(zhì)量稱重和力測量產(chǎn)品品牌——在 VPG 傳感器旗下強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,，為要求嚴(yán)苛的客戶提供廣泛的解決方案并致力于追求不妥協(xié)的質(zhì)量,。
稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號(hào)輸出的裝置。用傳感器應(yīng)先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境,，這點(diǎn)對(duì)正確選用稱重傳感器至關(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，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性,。在稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評(píng)價(jià)方法上,，新舊國標(biāo)有質(zhì)的差異。主要有S型,、懸臂型,、輪輻式,、板環(huán)式,、膜盒式、橋式,、柱筒式等幾種樣式,。
celtron世栓稱重傳感器 STC-200KG構(gòu)成
敏感元件
直接感受被測量（質(zhì)量）并輸出與被測量有確定關(guān)系的其他量的元件。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的彈性體,，是將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)樾巫?；電容式稱重傳感器的彈性體將被測的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槲灰啤?/p>
變換元件
又稱傳感元件，是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y量的信號(hào),。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器的電阻應(yīng)變計(jì)（或稱電阻應(yīng)變片）,，將彈性體的形變轉(zhuǎn)換為電阻量的變化；電容式稱重傳感器的電容器,，將彈性體的位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙萘康淖兓?。有時(shí)某些元件兼有敏感元件和變換元件兩者的職能。如電壓式稱重傳感器的壓電材料,，在外載荷的作用下,，在發(fā)生變形的同時(shí)輸出電量。
測量元件
將變換元件的輸出變換為電信號(hào),，為進(jìn)一步傳輸,、處理、顯示,、記錄或控制提供方便,。如電阻應(yīng)變式稱重傳感器中的電橋電路，壓電式稱重傳感器的電荷前置放大器,。
輔助電源
為傳感器的電信號(hào)輸出提供能量,。一般稱重傳感器均需外鏈電源才能工作。因此，作為一個(gè)產(chǎn)品必須標(biāo)明供電的要求,，但不作為稱重傳感器的組成部分,。有些傳感器，如磁電式速度傳感器,，由于他輸出的能量較大,，故不需要輔助電源也能正常工作。所以并非所有傳感器都要有輔助電源,。
celtron世栓稱重傳感器 STC-200KG原理
電阻應(yīng)變式稱重傳感器 [3] 是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件,，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形,，電阻應(yīng)變片變形后,，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小）,，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流）,，從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。
由此可見,，電阻應(yīng)變片,、彈性體和檢測電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中*的幾個(gè)主要部分。下面就這三方面簡要論述,。
電阻應(yīng)變片
電阻應(yīng)變片是把一根電阻絲機(jī)械的分布在一塊有機(jī)材料制成的基底上,，即成為一片應(yīng)變片。他的一個(gè)重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K,。我們來介紹一下它的意義,。
設(shè)有一個(gè)金屬電阻絲，其長度為L,，橫截面是半徑為r的圓形,，其面積記作S，其電阻率記作ρ,，這種材料的泊松系數(shù)是μ,。當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時(shí)，它的電阻值為R：
R = ρL/S（Ω） （2-1）
當(dāng)他的兩端受F力作用時(shí),，將會(huì)伸長,，也就是說產(chǎn)生變形。設(shè)其伸長ΔL,，其橫截面積則縮小,，即它的截面圓半徑減少Δr。此外,，還可用實(shí)驗(yàn)證明,，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會(huì)有所改變，記作Δρ,。
對(duì)式（2--1）求全微分,，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少,。我們有：
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,，我們知道導(dǎo)線的橫截面積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr,，所以
ΔS/S = 2Δr/r （2-4）
從材料力學(xué)我們知道
Δr/r = -μΔL/L （2-5）
其中,，負(fù)號(hào)表示伸長時(shí)，半徑方向是縮小的,。μ是表示材料橫向效應(yīng)泊松系數(shù),。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））說明了電阻應(yīng)變片的電阻變化率（電阻相對(duì)變化）和電阻絲伸長率（長度相對(duì)變化）之間的關(guān)系,。
需要說明的是：靈敏度系數(shù)K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個(gè)常數(shù),，它和應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無關(guān),，不同的材料的K值一般在1.7-3.6之間,；其次K值是一個(gè)無因次量,，即它沒有量綱,。
在材料力學(xué)中ΔL/L稱作為應(yīng)變，記作ε,，用它來表示彈性往往顯得太大,，很不方便
常常把它的百萬分之一作為單位，記作με,。這樣,，式（2--6）常寫作：
ΔR/R = Kε （2-8）
