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什么是稱重傳感器?

2021-02-20 09:22:29

什么是稱重傳感器?

甲稱重傳感器基本上是一個力傳感器或力傳感器。它主要用于測量體重。盡管它們可以用于測量其他力,例如扭矩,壓縮力,壓力等。但在本文中,我們將重點介紹重量測量應用。

稱重傳感器

盡管引力是阻止宇宙飛散的四種基本力中Z弱的一種,但它是我們wei一可以直接感知的力。重力將地球上所有具有質量的東西都拉向著我們星球中心的鐵心。重量和質量通過重力連接。 


重量的世界標準度量單位是千克(kg)。即使在美國,英制的重量,距離和體積測量仍然廣泛使用,這些單位還是以公制SI系統為參考。 


因此,美國的磅(重量)不是由另一個英制單位定義的,而是官方定義為0.45359237公斤。世界科學家在2019年定義了如何計算千克質量,以引用普朗克常數,并刪除了它是對物理樣本的引用。


如果去除重力,則物體實際上不會稱重任何物體,但其質量保持不變。當您稱重某物時,您實際上是在測量該物體與該星球有關的質量。因此,實際上是稱重傳感器測量質量。但這僅與地球上的意義有關。


稱重傳感器中使用了幾種基本技術,例如氣動稱重傳感器(通常在本質安全應用中使用)。液壓稱重傳感器不需要電源,因此經常在難以接近的偏遠地區使用。也有壓電式稱重傳感器,可提供高水平(但仍是非線性的)輸出。


但是,我們將重點關注基于應變計的稱重傳感器,它們是當今世界上使用Z廣泛的類型。它們價格便宜,非??煽?,可用于處理各種力輸入。它們是稱重行業的事實上的標準,并提供0.25%或更高的滿量程精度。


您甚至可能每天早上都在使用基于應變片式稱重傳感器的機器,甚至沒有意識到這一點。它可能看起來像這樣:

傳統的機械秤使用一系列的杠桿來分配施加的重量并驅動與機械表盤相連的彈簧,而當今的大多數數字模型都使用基于多個應變計的稱重傳感器來計算重量。


當您的腳一次按在測量板上時,微控制器會“醒來”并執行應變計的零偏移校準。然后,數字顯示屏將顯示0.0公斤(或磅),您可以踩踏并稱重自己了。


在更好的數字浴室秤中,將基于應變計的稱重傳感器放置在秤的四個角處。實際上,它們通常內置于秤的“英尺”中。稱重傳感器中的兩個以拉伸模式定位,另外兩個以壓縮模式定位。 


當您踏上秤時,微控制器獲取其輸出,并將其轉換為所選計量單位的總重量值,并在量規上顯示該數字。由于應變計是基于電阻的傳感器,并且受溫度影響,因此某些型號甚至采用熱電偶來測量環境溫度并將其作為方程式的因數。


好的,那很有趣,但是現在讓我們看看用于科學測量DAQ應用的稱重傳感器。


基于應變計的稱重傳感器如何工作?

甲應變計(又名“應變計”)措施的電阻變化的方式應變。將金屬箔圖案安裝在也用作絕緣體的柔性基板上。電流流過箔圖案。當受測物體受壓(即受壓或受拉)時,電阻的變化與撓曲量成正比。

拉伸導體時,其電阻會增加。壓縮后,其阻力會降低??梢允褂没菟雇姌颍╓heatstone bridge)測量電阻的這種變化,惠斯通電橋是四個按模式排列的應變計傳感器。

使用所有四個傳感器進行測量,即可進入全橋配置。在上面的全橋圖中,傳感器的輸出電壓在C和B處測量,而激勵電壓在A和D處提供。


因此,當我們將應變計安裝到機械外殼上,然后使該外殼承受應力或力(例如重量)時,應變計將測量由該力引起的相對壓縮或拉伸。這種外殼與安裝在其上的應變計傳感器的組合就是稱重傳感器。 


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