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2022-3-2 閱讀(564)
ATB-TP型德國(guó)ASA-RT稱重傳感器是用于拉壓操作的法蘭稱重傳感器,。通?？筛鶕?jù)客戶圖紙來(lái)適應(yīng)具體應(yīng)用。集成電子設(shè)備的解決方案也是可能的,。
ATB-TP型德國(guó)ASA-RT稱重傳感器工作原理如下：
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(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(guò)程。
由此可見(jiàn),，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(lái)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(shuō)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,。
對(duì)式（2--1）求全微分，即求出電阻絲伸長(zhǎng)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(zhǎng)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(shuō)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(zhǎng)率（長(zhǎng)度相對(duì)變化）之間的關(guān)系,。
需要說(shuō)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(wú)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(wú)因次量,，即它沒(méi)有量綱。
在材料力學(xué)中ΔL/L稱作為應(yīng)變,，記作ε,，用它來(lái)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(xiě)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(lái)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),。
ε = （3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/ （B（H3-h3）+bh3） （2--9）
其中：Q--截面上的剪力,；E--揚(yáng)氏模量：μ—泊松系數(shù)；B,、b,、H、h—為梁的幾何尺寸,。
需要說(shuō)明的是,，上面分析的應(yīng)力狀態(tài)均是“局部”情況，而應(yīng)變片實(shí)際感受的是“平均”狀態(tài),。
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)殡妷狠敵觥Ｒ驗(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(wèn)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`敏度很高，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。
德國(guó)ASA-RT 的公司之路始于九十年代初,，一群在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員誕生了 Realtime srl,，一家具有強(qiáng)大設(shè)計(jì)能力的公司。
與此同時(shí),，80 年代末 ASA Automazione 誕生了,，它開(kāi)始生產(chǎn)和力傳感器（或稱重傳感器）,，從電纜生產(chǎn)領(lǐng)域開(kāi)始，然后在隨后的時(shí)期進(jìn)行擴(kuò)展, 到紙和塑料上的印刷機(jī),。
2002 年,，這兩種業(yè)務(wù)經(jīng)驗(yàn)合并為一個(gè)現(xiàn)實(shí)：Realtime srl 收購(gòu)并合并了 ASA Automazione，獲得其特定的專業(yè)知識(shí)并在其中插入最有經(jīng)驗(yàn)的人員,。為了紀(jì)念這一重要點(diǎn),，還決定將公司名稱更改為當(dāng)前的 ASA-RT srl
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