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1概述

負荷傳感器與我們的生產(chǎn)、生活密切相關(guān),它以不同的形式廣泛應(yīng)用于冶金、化工、輕工、建材、飼料、商業(yè)等行業(yè)的稱重系統(tǒng)中。負荷傳感器通過與重量變送器配套使用,可用于計量、檢測、控制物料的重量和力值大小,能將重量信號遠距離傳送和計算機集中分散控制。本文簡要介紹負荷傳感器的工作原理和注意事項。

2工作原理

負荷傳感器工作原理就是將重量或力的變化按比例轉(zhuǎn)換成輸出電壓的變化。它需要施加一組激勵電壓(即橋壓),通常使用推薦的激勵電壓值。

負荷傳感器的輸出靈敏度是衡量傳感器質(zhì)量的重要指標。傳感器輸出的靈敏度S=Qn/U，以mv/v為單位,其中Qn為激勵輸出,U為激勵電壓值。例如某一個傳感器其額定負荷為1噸,靈敏度為3mv/v,當在傳感器上加上U=10v的激勵電壓,并使其承受1噸負荷時,則傳感器輸出信號為30mv。

負荷傳感器的內(nèi)部由彈性體組成,彈性體是由精密加工的彈性鋼制成,上面貼有4片應(yīng)變片,它們組成惠斯頓電橋形式(如圖1)。當傳感器承受負荷時有2片應(yīng)變片產(chǎn)生拉伸變形,另外2片應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮變形,在激勵電壓作用下,電橋輸出與負荷成線性的電壓值。

3注意事項

3.1使用時注意事項

a.避免傳感器所承受的負荷超過傳感器的額定負荷容量,如果有可能超過,在選擇傳感器時應(yīng)選用上一檔容量的傳感器。在額是負荷容量范圍內(nèi)使用傳感器,可延長傳感器的使用壽命。

b.在使用中要注意不要碰傷傳感器,碰傷傳感器會使傳感器的核心部分直接受潮氣和腐蝕性氣體的影響直接影響傳感器的性能和靈敏度。

c.使用壓式傳感器要使傳感器的底座部分處于水平狀態(tài),以保證傳感器的受載荷方向和傳感器的軸線一致。使用拉式傳感器要注意2個連接螺桿和傳感器的軸線同心,以避免在使用中產(chǎn)生附加力矩,帶來不利的影響。使用多個傳感器時,要使負荷均勻分布在各個傳感器上。否則很容易造成負荷集中在l~2個傳感器上,使它們受力在超載狀態(tài),影響傳感器的正常使用。

d.在使用當中要注意把傳感器承受的橫向負荷限制在額定容量的6%以內(nèi)。

e.傳感器的電纜內(nèi)有5根導線,有2根接激勵電壓,其中一端接電壓正,一端接電壓負;有2根是輸出信號端,1根信號正,1根信號負;另有l(wèi)根是電纜屏蔽線。當傳感器受壓向負荷時輸出正的電壓,受拉向負荷時就輸出負的電壓。使用中輸出的2根線不能接到激勵電壓兩端,否則傳感器輸出靈敏度明顯變大,同時靈敏度隨溫度的影響較大。

f.傳感器在遠程傳輸信號時要用附加接線盒,過長的傳輸電纜會使傳感器的輸出靈敏度降低。輸人激勵電壓線,電阻每增加1~2Ω會使傳感器靈敏度下降0.28%。

g.傳感器應(yīng)在額定的溫度條件下使用,這樣才能顯示出最好的特性。在同時使用多個傳感器時,各個傳感器的溫度分布要盡量接近,當要求信號精度時,盡量使傳感器溫度分布相差值小于3℃。

h.當傳感器受到額定容量120%以上的沖擊燦苛日寸會影響它的性能,會對傳感器的精鮮力作產(chǎn)生影響,因此要避免過載和沖擊負荷。

3.2維護時注意事項

a.注意激勵電壓的數(shù)值和它的穩(wěn)定性,橋壓值是否合格,將直接影響傳感器在生產(chǎn)使用中輸出信號的穩(wěn)定性和精確度。

h.保證傳感器電纜線與接地之間的絕緣電阻在100MΩ以上。傳感器絕緣不好容易受到外信號干擾,且輸出信號不穩(wěn)定。

c.注意測量傳感器的輸人電阻和輸出電阻。測量電阻時采用電橋的電壓,不要超過傳感器的激勵電壓值。如果傳感器的輸人電阻或輸出電阻值不在規(guī)定范圍內(nèi),即表示傳感器內(nèi)部已損壞,不能正常使用。

d.注意傳感器的零點,如果傳感器的零點輸出超過規(guī)定值很大,則表示傳感器已受過太大的載荷,可能已經(jīng)受到損傷或已經(jīng)損壞。

e.如果傳感器的絕緣隨天氣而變化,在陰雨天濕度高時絕緣明顯下降,則傳感器的密封可能已受損傷。

f.傳感器在實際使用時要注意平面不要生銹,產(chǎn)生凹凸不平的現(xiàn)象,如果傳感器外層防銹層損壞,應(yīng)及時補上以免傳感器外殼生銹。

4結(jié)束語

了解傳感器的工作原理,能提高我們分析判斷傳感器在生產(chǎn)使用中出現(xiàn)問題的能力;正確使用和維護傳感器,能延長傳感器的使用壽命,降低生產(chǎn)成本,更好地為生產(chǎn)服務(wù)。

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