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德國(guó)HBM稱重傳感器工作原理

時(shí)間:2019/9/16閱讀:904
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HBM 稱重技術(shù)是精度,安全性,,可靠性和質(zhì)量的代名詞。同時(shí)也代表著*創(chuàng)新能力,,能為客戶提供 靈活且具有成本效益 的稱重解決方案,。
數(shù)十年來,HBM 稱重傳感器一直是業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn) - 無論是 模擬或數(shù)字稱重傳感器,,單點(diǎn)或彎曲梁傳感器,。另外我們還可為您的應(yīng)用提供合適的 稱重儀表和附件。
德國(guó)HBM稱重傳感器優(yōu)點(diǎn):
出廠時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了偏心負(fù)載補(bǔ)償,,因此安裝方便快速
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德國(guó)HBM稱重傳感器原理
電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(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?。俳?jīng)相應(yīng)的測(cè)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(cè)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(jiǎn)要論述。
一,、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(zhǎng)度為L(zhǎng),,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(zhǎng),,也就是說產(chǎn)生變形。設(shè)其伸長(zhǎng)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,。
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(wàn)分之一作為單位,記作με,。這樣,,式(2--6)常寫作:
ΔR/R = Kε (2—8)
二、彈性體
彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件,。它的功能有兩個(gè),,首先是它承受稱重傳感器所受的外力,對(duì)外力產(chǎn)生反作用力,,達(dá)到相對(duì)靜平衡,;其次,它要產(chǎn)生一個(gè)高品質(zhì)的應(yīng)變場(chǎng)(區(qū)),,使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變片比較理想的完成應(yīng)變棗電信號(hào)的轉(zhuǎn)換任務(wù),。
以稱重傳感器的彈性體為例,來介紹一下其中的應(yīng)力分布,。
設(shè)有一帶有肓孔的長(zhǎng)方體懸臂梁,。
肓孔底部中心是承受純剪應(yīng)力,但其上,、下部分將會(huì)出現(xiàn)拉伸和壓縮應(yīng)力,。主應(yīng)力方向一為拉神,,一為壓縮,若把應(yīng)變片貼在這里,,則應(yīng)變片上半部將受拉伸而阻值增加,,而應(yīng)變片的下半部將受壓縮,阻值減少,。下面列出肓孔底部中心點(diǎn)的應(yīng)變表達(dá)式,,而不再推導(dǎo)。
三,、檢測(cè)電路
檢測(cè)電路的功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵?。因?yàn)榛菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn),如可以抑制溫度變化的影響,,可以抑制側(cè)向力干擾,,可以比較方便的解決稱重傳感器的補(bǔ)償問題等,所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用,。
因?yàn)槿珮蚴降缺垭姌虻撵`敏度,,各臂參數(shù)一致,各種干擾的影響容易相互抵銷,,所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋,。

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