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1概述

負(fù)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(fù)荷傳感器通過與重量變送器配套使用,可用于計(jì)量、檢測(cè)、控制物料的重量和力值大小,能將重量信號(hào)遠(yuǎn)距離傳送和計(jì)算機(jī)集中分散控制。本文簡(jiǎn)要介紹負(fù)荷傳感器的工作原理和注意事項(xiàng)。

2工作原理

負(fù)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(lì)電壓(即橋壓),通常使用推薦的激勵(lì)電壓值。

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

負(fù)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(dāng)傳感器承受負(fù)荷時(shí)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(lì)電壓作用下,電橋輸出與負(fù)荷成線性的電壓值。

3注意事項(xiàng)

3.1使用時(shí)注意事項(xiàng)

a.避免傳感器所承受的負(fù)荷超過傳感器的額定負(fù)荷容量,如果有可能超過,在選擇傳感器時(shí)應(yīng)選用上一檔容量的傳感器。在額是負(fù)荷容量范圍內(nèi)使用傳感器,可延長(zhǎng)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(huì)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(gè)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(gè)傳感器時(shí),要使負(fù)荷均勻分布在各個(gè)傳感器上。否則很容易造成負(fù)荷集中在l~2個(gè)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(dāng)中要注意把傳感器承受的橫向負(fù)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(dǎo)線,有2根接激勵(lì)電壓,其中一端接電壓正,一端接電壓負(fù);有2根是輸出信號(hào)端,1根信號(hào)正,1根信號(hào)負(fù);另有l(wèi)根是電纜屏蔽線。當(dāng)傳感器受壓向負(fù)荷時(shí)輸出正的電壓,受拉向負(fù)荷時(shí)就輸出負(fù)的電壓。使用中輸出的2根線不能接到激勵(lì)電壓兩端,否則傳感器輸出靈敏度明顯變大,同時(shí)靈敏度隨溫度的影響較大。

f.傳感器在遠(yuǎn)程傳輸信號(hào)時(shí)要用附加接線盒,過長(zhǎng)的傳輸電纜會(huì)使傳感器的輸出靈敏度降低。輸人激勵(lì)電壓線,電阻每增加1~2Ω會(huì)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(shí)使用多個(gè)傳感器時(shí),各個(gè)傳感器的溫度分布要盡量接近,當(dāng)要求信號(hào)精度時(shí),盡量使傳感器溫度分布相差值小于3℃。

h.當(dāng)傳感器受到額定容量120%以上的沖擊燦苛日寸會(huì)影響它的性能,會(huì)對(duì)傳感器的精鮮力作產(chǎn)生影響,因此要避免過載和沖擊負(fù)荷。

3.2維護(hù)時(shí)注意事項(xiàng)

a.注意激勵(lì)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(hào)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(hào)干擾,且輸出信號(hào)不穩(wěn)定。

c.注意測(cè)量傳感器的輸人電阻和輸出電阻。測(cè)量電阻時(shí)采用電橋的電壓,不要超過傳感器的激勵(lì)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(diǎn),如果傳感器的零點(diǎn)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(shí)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(shí)際使用時(shí)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(shí)補(bǔ)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(hù)傳感器,能延長(zhǎng)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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