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稱重傳感器技術(shù)演進(jìn)、類型特點及應(yīng)用展望

時間:2024-11-26 16:27:38來源:機器人在線

導(dǎo)語:?在稱重傳感器領(lǐng)域,新舊國標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)、基本概念理解及評價方法上存在顯著差異。這些差異主要表現(xiàn)在稱重傳感器的類型上,如S型、懸臂型、輪輻式、板環(huán)式、膜盒式、橋式和柱筒式等。

  在稱重傳感器領(lǐng)域,新舊國標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)、基本概念理解及評價方法上存在顯著差異。這些差異主要表現(xiàn)在稱重傳感器的類型上,如S型、懸臂型、輪輻式、板環(huán)式、膜盒式、橋式和柱筒式等。

  稱重傳感器作為電子技術(shù)中的核心無源元件,與電阻和電感一同構(gòu)成電子電路的基礎(chǔ)。其中,電容式傳感器尤能夠巧妙地將被測量的變化轉(zhuǎn)化為電容量變化,實質(zhì)上是一個具備可變參數(shù)的電容器。

  稱重傳感器的基本原理在于:彈性體(包括彈性元件和敏感梁)在外力作用下發(fā)生彈性變形,進(jìn)而導(dǎo)致與其緊密貼合的電阻應(yīng)變片(作為轉(zhuǎn)換元件)隨之變形。這一變形引起電阻應(yīng)變片的阻值發(fā)生變化(增大或減小)。隨后,通過精確的測量電路,將這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號,實現(xiàn)外力到電信號的有效轉(zhuǎn)換。在這一過程中,電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測電路共同構(gòu)成電阻應(yīng)變式稱重傳感器的核心,缺一不可。

  稱重傳感器的特點解析:

  優(yōu)點:稱重傳感器對加載點變化不敏感,抗偏載不錯,線性特性優(yōu)異,安裝簡便便捷,且固定后穩(wěn)定性高,制造成本相對較低。

  缺點:其重心位置較高,過載能力相對有限,特別是對于大秤量的稱重傳感器,要達(dá)到高準(zhǔn)確度等級具有一定的挑戰(zhàn)性。

  稱重傳感器的性能特點:

  隨著社會的不斷進(jìn)步和國力的持續(xù)增強,新材料層出不窮,原有材料的性能也得到了進(jìn)一步的提升,應(yīng)用范圍不斷擴大。因此,對材料的檢驗也提出了更為嚴(yán)格的要求。

  目前市場上常見的稱重傳感器主要分為兩大系列、四種類型:

  液壓系列:包括手動液壓稱重傳感器和電液伺服液壓稱重傳感器。

  電子萬能系列:涵蓋常規(guī)電子稱重傳感器和高性能電子稱重傳感器。

  性能特點分析:

  手動液壓稱重傳感器:該類型傳感器主要依賴簡易高壓油源作為動力源,通過手動調(diào)整閥進(jìn)行控制。其加載過程需人工手動完成,屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。受限于油源流量及主機結(jié)構(gòu),手動液壓稱重傳感器的油缸活塞行程通常較短,試驗速度也相對較低。由于價格因素,測力傳感器通常采用壓力傳感器(大噸位時可能采用壓力傳感器),因此精度和量程均有限,一般精度為1級或2級,量程一般為4%!F(MISSING).S。此外,受油缸摩擦力的影響,其噸位也難以做到很小,國內(nèi)最小一般為5T。然而,由于其低價及大噸位的特性,目前在成品檢驗、單一材料指標(biāo)測試中仍廣泛應(yīng)用。

  電液伺服類稱重傳感器:此類傳感器采用精密高壓油源作為動力源,通過伺服閥或比例閥進(jìn)行閉環(huán)自動控制。其控制性能較高,可實現(xiàn)載荷、應(yīng)變、位移等多種控制模式。與手動液壓稱重傳感器相同,受油源流量的限制,試驗速度也較低。但采用閉環(huán)自動控制,系統(tǒng)剛度成為整個系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵。為減少液體對整機剛度的影響,電液伺服試驗機的行程通常不大。同時,受整機剛度的影響,電液伺服類試驗機的噸位也較大,基本上都在一噸以上。

  綜上所述,稱重傳感器作為電子技術(shù)中的重要組成部分,在新舊國標(biāo)之間存在著顯著的差異,特別是在類型和技術(shù)指標(biāo)上。這些傳感器通過彈性變形和電阻應(yīng)變片的阻值變化,實現(xiàn)了外力到電信號的有效轉(zhuǎn)換。它們不僅具有安裝簡便、穩(wěn)定性高等優(yōu)點,還面臨著重心高、過載能力有限等挑戰(zhàn)。隨著材料科學(xué)的進(jìn)步,稱重傳感器的性能得到了不斷提升,并廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。從液壓系列到電子萬能系列,不同類型的稱重傳感器各具特色,滿足了不同場景下的需求。盡管在某些方面存在局限性,但稱重傳感器仍以其優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,在電子技術(shù)中發(fā)揮著不可替代的作用。未來,隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,稱重傳感器的性能和應(yīng)用范圍還將不斷拓展,為我們的生活和工作帶來更多便利。


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