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1 概述
负荷传感器与我们的生产、生活密切相关, 它以不同的形式广泛应用于冶金、化工、轻工、建材、饲料、商业等行业的称重系统中。负荷传感器通过与重量变送器配套使用, 可用于计量、检测、控制物料的重量和力值大小, 能将重量信号远距离传送和计算机集中分散控制。本文简要介绍负荷传感器的工作原理和注意事项。
2 工作原理
负荷传感器工作原理就是将重量或力的变化按比例转换成输出电压的变化。它需要施加一组激励电压( 即桥压) , 通常使用推荐的激励电压值。
负荷传感器的输出灵敏度是衡量传感器质量的重要指标。传感器输出的灵敏度S=Qn/U，以m v / v 为单位, 其中Qn 为激励输出,U 为激励电压值。例如某一个传感器其额定负荷为1 吨,灵敏度为3m v/ v ,当在传感器上加上U= 10v 的激励电压, 并使其承受1 吨负荷时, 则传感器输出信号为3 0m v 。
负荷传感器的内部由弹性体组成,弹性体是由精密加工的弹性钢制成, 上面贴有4片应变片, 它们组成惠斯顿电桥形式( 如图1 ) 。当传感器承受负荷时有2 片应变片产生拉伸变形, 另外2 片应变片产生压缩变形, 在激励电压作用下,电桥输出与负荷成线性的电压值。
3 注意事项
3. 1 使用时注意事项
a . 避免传感器所承受的负荷超过传感器的额定负荷容量, 如果有可能超过, 在选择传感器时应选用上一档容量的传感器。在额是负荷容量范围内使用传感器, 可延长传感器的使用寿命。
b .在使用中要注意不要碰伤传感器, 碰伤传感器会使传感器的核心部分直接受潮气和腐蚀性气体的影响直接影响传感器的性能和灵敏度。
c .使用压式传感器要使传感器的底座部分处于水平状态, 以保证传感器的受载荷方向和传感器的轴线一致。使用拉式传感器要注意2 个连接螺杆和传感器的轴线同心, 以避免在使用中产生附加力矩,带来不利的影响。使用多个传感器时, 要使负荷均匀分布在各个传感器上。否则很容易造成负荷集中在l ~2个传感器上, 使它们受力在超载状态, 影响传感器的正常使用。
d .在使用当中要注意把传感器承受的横向负荷限制在额定容量的6 % 以内。
e .传感器的电缆内有5 根导线, 有2 根接激励电压, 其中一端接电压正, 一端接电压负; 有2 根是输出信号端, 1 根信号正, 1 根信号负; 另有l 根是电缆屏蔽线。当传感器受压向负荷时输出正的电压, 受拉向负荷时就输出负的电压。使用中输出的2 根线不能接到激励电压两端, 否则传感器输出灵敏度明显变大, 同时灵敏度随温度的影响较大。
f. 传感器在远程传输信号时要用附加接线盒,过长的传输电缆会使传感器的输出灵敏度降低。输人激励电压线, 电阻每增加1~ 2 Ω会使传感器灵敏度下降0 . 28 % 。
g.传感器应在额定的温度条件下使用,这样才能显示出最好的特性。在同时使用多个传感器时, 各个传感器的温度分布要尽量接近, 当要求信号精度时,尽量使传感器温度分布相差值小于3 ℃ 。
h .当传感器受到额定容量120 % 以上的冲击灿苛日寸会影响它的性能,会对传感器的精鲜力作产生影响,因此要避免过载和冲击负荷。
3 . 2 维护时注意事项
a . 注意激励电压的数值和它的稳定性,桥压值是否合格, 将直接影响传感器在生产使用中输出信号的稳定性和精确度。
h .保证传感器电缆线与接地之间的绝缘电阻在100MΩ以上。传感器绝缘不好容易受到外信号干扰,且输出信号不稳定。
c . 注意测量传感器的输人电阻和输出电阻。测量电阻时采用电桥的电压, 不要超过传感器的激励电压值。如果传感器的输人电阻或输出电阻值不在规定范围内, 即表示传感器内部已损坏, 不能正常使用。
d . 注意传感器的零点, 如果传感器的零点输出超过规定值很大, 则表示传感器已受过太大的载荷, 可能已经受到损伤或已经损坏。
e .如果传感器的绝缘随天气而变化, 在阴雨天湿度高时绝缘明显下降, 则传感器的密封可能已受损伤。
f .传感器在实际使用时要注意平面不要生锈, 产生凹凸不平的现象,如果传感器外层防锈层损坏,应及时补上以免传感器外壳生锈。
4 结束语
了解传感器的工作原理, 能提高我们分析判断传感器在生产使用中出现问题的能力; 正确使用和维护传感器, 能延长传感器的使用寿命,降低生产成本, 更好地为生产服务。 |
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