电容式称重传感器性能上的优缺点

电容式称重传感器性能上的优缺点
电容式称重传感器性能上的优缺点

电容式称重传感器的优点

(1)高阻抗,小功率,仅需很低的输入能量。

(2)可获得较大的变化量,从而具有较高的信噪比和系统稳定性。

(3)动态响应快,工作频率可达几兆赫,稠b接触测量,被测物是导体或半导体均可。

(4)结构简单.适应性强,可在高低温、强辐射等恶劣的环境下工作,应用较广。

随着电子技术及计算机技术的发展,电容式传感器所存在的易受干扰和易受分布电容影响等缺点不断得以克服,而且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器:因此它在非电量测量和自动检测中得到广泛应用,可测量压力、位移、转速、加速度、A度、厚度、液位、湿度、振动、成分含量等参数。电容式传感器有着很好的发展前景。

电容式称重传感器的缺点

(1)输出阻抗高,负载能力差

(2)输出特性非线性

(3)寄生电容影响大

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称重传感器故障检测及原因分析

称重传感器故障检测及原因分析 一、概述 动态、静态电子秤大量使用的称重传感器为电阻应变式称重传感器。称重传感器由弹性体、应变计、检测电路三部分组成。 二、称重传感器的故障现象 因传感器故障造成称量系统故障的现象归纳起来主要表现为: 1.空载或称重过程中,显示数据不稳定、跳变。 2.零位漂移。 3.加载后无显示。 4.空载时显示数据过大,称重误差大。 5.称重后称无法回零。 6.重复性变差、线性、灵敏度差。 三、称重传感器故障常用检测方法 当计量系统出现故障现象后,我们可通过观察和仪表测量等方法,确定仪表无故障和秤体处于完好状态后,可做偏载测试以初步判断哪只传感器存在故障。 对传感器好坏的检测,我主要可以借助万用表其性能、技术参数进行测量,与生产厂家使用说明书提供及平时检修总结出来的技术数据进行对比,从而找出发生故障的传感器,具体的检测方法有: 1、阻抗判断法:切断工作电源,逐个将传感器的输出、输入线拆开,若用万用表测量输出、输入阻抗和信号电缆各芯与屏蔽层的绝缘性能(测量电阻值)下降,即可判断出该只传感器有故障。 1端和4端:激励工作电压输入端 2端和3端:重量毫伏电压信号输出端

测量方法:不加电的情况下, 1. 测量1、4端的电阻380Ω±5Ω 2. 测量2、3端的电阻为350Ω±3Ω 3. 测量1、2端,测量1、3端电阻应该相等,大约300Ω±3Ω 4.测量4、2端,测量4、3端电阻应该相等,大约300Ω±3Ω 注:电阻值根据具体的传感器大小可能不同;如果根据以上的测量方法得出的电阻大小不等,传感器多半损坏,应更换。 2、输出信号判断法: 有时传感器损坏,但阻抗并没有很大变化,果采用阻抗法无法检测出传感器的好坏,可采用此法作进一步地检测。给仪表送电后,逐个将传感器的输出线拆掉,需要注意的是在拆线过程中要特别小心操作以防触电,且不可将输出线与输入激励线短路,在空载情况下,用万用表直流mV档测其输出线的mV值。 假定额定激励电压为U(V),传感器的灵敏度为M(mV/V),传感器载荷重量为K(kg),传感器的额定容量为F(kg),则每只传感器输出电压应为:U×M×K/F (mV) 同一衡器同型号的传感器在无载荷情况下其输出mv值基本一致。若超出计算值或传感器的额定输出且输出不稳定,即可判断该只传感器有故障。

电机控制器检测标准

电机控制器检测试验标准 1、环境条件 1.1实验环境条件: 1.1.1温度在-20℃-40℃。 1.1.2相对湿度在10%-75%之间。 1.2使用环境条件: 1.2.1当环境温度在-20℃-80℃时,控制器能按规定的定额运行。 1.2.2在相对湿度不超过100%情况下能正常工作,即控制器表面产生凝露时也可正常工作。 2、实验检查项目 2.1机械尺寸及外观检测 2.1.1按照产品的设计图纸,检查控制器外形和安装尺寸是否符合要求,外观是否整洁无损伤,表面是否贴有检验标识和铭牌,字迹内容要求清晰无误。 2.1.2控制器出线铜排表面平整,安装牢固可靠,整齐无污渍。 2.2基本性能检测 2.2.1控制器可在规定的电压和电流下正常运行。 2.2.2控制器应可以使无刷直流电机实现怠速、正反转运行、调速等基本功能的控制。 2.3各种保护功能及信号输出检测 2.3.1过温检测:当控制器在超过规定温度时自动停止运行,并在温度降低到允许值时才可以继续运行。 2.3.2过流检测:当控制器的母线或相线电流超过允许值时应能自动断电保护并发出报警信号。 2.3.3过压检测:当控制器的输入电压超过其最大输入电压时自动发出报警信号。 2.3.4欠压检测:当控制器的输入电压低于其最小输入电压时自动报警信号。 2.3.5堵转检测:在电机堵转超过规定时间时,控制器应停止对电机输出电流,并发出报警信号。 2.3.6霍尔故障检测:当电机的位置传感器输出异常信号时,控制器应停止对电机输出电流,并发出报警信号。 2.3.7加速器信号异常检测:当控制器检测到加速踏板在上电时的信号异常时禁止对电机

输出,并发出报警信号。 2.3.8刹车断电:当控制器检测到刹车信号输入时停止对电机输出。 2.3.9刹车复位:当控制器发生过温、过压、欠压、堵转、霍尔故障、加速器信号异常等故障后,检测到故障消失且有刹车信号输入后即可复位。 2.3.10速度输出信号:控制器应能根据电机转速的变化而输出对应的脉冲信号。 保护系统检验按照GB/T 3859.1-1993的6.4.13的要求进行。 6. 4.13保护系统的检验 保护系统检验主要包括各种过电流保护装置的过流整定;快速熔断器和快速开关的正确动作}各种过电压保护设施(如避雷器、浪涌过电压抑制器、重复过电压阻容吸收器等)的正确工作,装置冷却系统的保护设施(如风速、流量、水压等继电器)的正常动作,作为安全操作的接地装置和开关的正确设置以及各种保护器件的互相协调。 由于变流器保护系统形式繁多,因而不可能提出一个通用的检验规则。总的要求是,保护系统的检验应尽可能在不使变流器各部件受到超过其额定值冲击的条件下进行。出厂试验时保护系统动作的检验不包括那些动作时会发生永久性损坏的器件(如熔断器),因而,本标准6.4. 13.1规定的b、c两种试验除非有专门的规定,否则不是必须进行的。整个变流器系统过电流保护设旅性能的检验,可根据产品技术条件的规定进行。而熔断器的保护性能,则只有在认为有十分必要时,由供需双方商定,按有关规定进行。 6.4.13.1过电流保护检验 a.持续过电流保护检验 本试验可与6.4.3额定电流试验同时进行。调整限流元件(如过电流继电器或自动开关等)的整定值使与产品技术条件的规定值相符,如果设备中采用了保护变流器免受过电流冲击的控制系统,则其性能也应检验; b.直流侧短路保护检验 在直流侧做人为短路,检验快速熔断器和快速开关等保护器件的正确动作, c.交流侧短路保护检验 在电路臂做人为短路,检验交流侧保护器件的正确动作。 6. 4.13.2过电压保护检验 装置过电压(见5.7.8.3)的测量一般可使用高频示波器,其频率响应须在40 MH:以上,有条件时,可与同步开关及峰值电压表配合使用,测量数据以示波器为准。 a.分合闸引起的浪涌过电压保护措施的检验

称重传感器设计word版

称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路,利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细,电阻增加的原理,即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变,就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质,即具有电阻(Ω),其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝,一般来讲,越是细长,其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时,其电阻值就会在某一范围内增减。因此,将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上,而且这种丝或膜又很细或很薄,粘贴又十分完善,那么,当被测物体受外力而伸缩时,金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩,其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同,其外形构造也会不同。A.比较常见的称重传感器的外形构造:柱式;S 型;轮辐式;环式;碟式;箱形等。 B.测重形式:正应力测量(柱型、单点式等),剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C.弹性元件内部应变梁的结构形式:平行梁、剪切梁等 D.不同结构形式的传感器的应用对象:柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤,试验机,力值监控与测量等;S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机,材料试验机等;双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等;单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤,工业现场重量控制及测量; 称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时,我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥),将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 为什么传感器内部要加补偿电路?称重传感器在制造过程中,为了改善它的性能,特别是改善温度特性,一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外,其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化,因此,除变频传感器本身的温度自补偿外,又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等),以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化,即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。因此,对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡,额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。 此篇文章的形成是基于对称重传感器设计者能有所帮助。它深入分析推导出一些公式,这些公式能够计算出位于称重传感器上的某些尺寸大小,并提供所需要的输出。此篇文章还介绍了各种误差来源及设计建议。 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小,从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序(如果可能)来确定称重传感器所需要的尺寸,或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。应力公式选自一部非常好的书——应力与应变公式(见参考文献[1])。除了公式汇编,本文还讨论了误差的可能来源及设计建议,有关误差来源的信息主要是基于作者的经验。文中所描述的相关称重传感器没有作专利调查,在考虑把所讨论的设计用于产品的生产或推向市场前,有必要作一下调查。

地磅原理及基础知识

地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址,推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为:U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅;按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅;汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅与数字式地磅;按称量方式分为静态汽车衡与动态汽车衡(地磅);按安装方式可分为地 上衡与地中衡;按秤台结构分为钢结构台面与混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆地磅与非防爆地磅;按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅与自动地磅。她们的基本配置就是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表,现如今的地磅可以配上电脑与称重软件。 地磅英文为:scale,所以在行业内就有:SCS系列之称; 常用规格有:宽3~3、4 长有6~24,称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成地磅基本的称重功能,也可根 据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重与传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——就是地磅的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机:用于打印重量数据表单大屏幕:用于远距离读数 称重管理软件-系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数与侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1、模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏,在电缆传输这些弱信号过程中,很容易受到干扰,从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右,其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍,解决传输信号弱及干扰问题; 2、采用RS485总线技术,实现信号的远距离传输,传输距离不小于1000米; 3、总线结构便于多个称重传感器的应用,在同一个系统中最多可接

称重传感器

简介 称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。 [1]在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异。 传统概念上,负荷传感器是称重传感器、测力传感器的统称,用单项参数评价它的计量特性。旧国标将应用对象和使用环境条件完全不同的―称重‖和―测力‖两种传感器合二为一来考虑,对试验和评价方法未给予区分。旧国标共有21项指标,均在常温下进行试验;并用非线性、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差6项指标中的最大误差,来确定称重传感器准确度等级,分别用0.02、0.03、0.05......1.0表示。 衡器上使用的一种力传感器。它能将作用在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号。考虑到不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响,称重传感器的性能指标主要有线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度特性和灵敏度温度特性等。在各种衡器和质量计量系统中,通常用综合误差带来综合控制传感器准确度,并将综合误差带与衡器误差带(图1)联系起来,以便选用对应于某一准确度衡器的称重传感器。国际法制计量组织(OIML)规定,传感器的误差带δ占衡器误差带Δ的70%,称重传感器的线性误差、滞后误差以及在规定温度范围内由于温度对灵敏度的影响所引起的误差等的总和不能超过误差带δ。这就允许制造厂对构成计量总误差的各个分量进行调整,从而获得期望的准确度。 [编辑本段] 分类 [2]称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阴应变式等8类,以电阻应变式使用最广。 光电式传感器

车辆动态称重技术

第27卷第8期2006年8月 仪器仪表学报 Chinese Journal of Scient ific Instrument Vo l127No18 A ug12006 车辆动态称重技术* 程路张宏建曹向辉 (浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027) 摘要随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。 关键词动态称重传感器轴重信号处理汽车 中图分类号T P273.5文献标识码A国家标准学科分类代码510.8040 Vehicle weigh-in-motion technology Cheng Lu Zhang H ong jian Cao Xiang hui (N ational key Labor ator y of I ndustr ial Contr ol T echnol ogy,Zhej iang Univers ity,H angz hou310027,China) Abstract A long w ith the development of the highw ay transpo rtation and trade,vehicle w eigh-in-m otion be-comes the key techno logy and the trend o f measuring traffic loads1T he paper presents the structure of vehicle WIM system and four ty pes of commo nly used WIM sensors:bending plate,piezoelectric sensor,load cell and fiber optic sensor1T he output signal of ax le load in the WIM sy stem is analyzed1Sever al alg orithm s used in veh-i cle WIM system,such as arithmetic averaging,neural netw ork and sy stem identification are deeply dis-cussed1The future trend for WIM is also described. Key words w eig h-in-motion sensor ax le load sig nal pro cessing vehicle 1引言 车辆的负荷对公路和桥梁的设计有着十分重要的意义。调查表明,车辆在运输中普遍存在超载运输现象,而行驶于公路的车辆如果轴重超过限值的30%,公路使用寿命就会缩短56%,使得公路维修费用巨增,路面使用寿命缩短。另外,超载运输由于载重量超过了车辆的额定吨位,使得车辆的性能受到影响:首先是车辆的稳定性受到影响,其次在弯道和纵坡较大路段,由于超载使得车辆的动力性能受到影响,严重影响了车辆的安全行驶,最后超载运输对车辆的通行能力也有一定的影响。因此,建立公路及桥梁的称重站势在必行[1]。 对于车辆的称重,传统的方法都是在静态下进行的,这种整车测量方法准确度虽然很高,但是存在着很大的缺点,如价格较高、不能分别测出轴重等。另外,实际应用中停止汽车运行进行重量测量也是不方便的。因此,近年来许多国家都对车辆动态称重技术进行了研究,并有一些实际的应用。 车辆动态称重的主要方式有两种:整车计量和轴计量方式。应用整车计量方式,需要比较大的秤台,这大大增加了工程造价和难度,所以这种方式使用地越来越少了。目前较为流行的是轴重测量,即分别测出车辆各轴的轴重,再由称重系统计算出整车重量。在静态称重时,车辆的轮胎平稳地作用于汽车衡上,除真实轴重外,无任何其他外力干扰,因此容易实现高准确度测量。但是动态称重时,车辆以一定的速度通过汽车衡,不仅轮胎对秤台的作用时间很短(在几百毫秒以内),而且作用在秤台上的力除真实轴重外,还有许多因素产生的干扰力,如车速、车辆自身振动、路面激励、轮胎力等[2-3]。可以说真实轴重往往被淹没在各种干扰力中,这给高准确度的动态称重造成很大的困难。 *本文于2005年4月收到。

特迪亚称重传感器

特迪亚称重传感器美国广州兰瑟电子科技有限公司 内部使用资料

特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器波纹管 355-5kg355-10kg355-20kg355-30kg355-50kg355-100kg355-200kg 355-250kg355-500kg 美国特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器 120-10000kg120-20000kg120-30000kg120-50000kg 121-10000kg121-20000kg121-30000kg121-50000kg 特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器轮辐式: 220-5000kg220-10000kg220-20000kg220-30000kg220-50000kg 特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器数字式: 1040-5kg1040-10kg1040-15kg1040-20kg1040-50kg 特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器S型: 614-50kg614-100kg614-200kg614-250kg614-300kg 615-100kg615-150kg615-200kg615-300kg615-500kg615-750kg615-1000kg 616-100kg616-150kg616-200kg616-300kg616-500kg616-750kg616-1000kg 619-1500kg619-2000kg619-3000kg619-5000kg 620-500kg620-1000kg620-2000kg620-5000kg 特迪亚Tedea-Huntleigh称重传感器铝制单点式 1002-0.5kg1002-1kg1002-2kg1002-3kg1002-5kg1002-8kg1002-15kg 1002-20kg 1004-0.3kg1004-0.6kg1004-1.5kg1004-3kg 1006-2kg1006-3kg1006-5kg

地磅基本原理及其学习基础知识材料

地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址,推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为:U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅;按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅;汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅和数字式地磅;按称量方式分为静态汽车衡和动态汽车衡(地磅);按安装方式可分为地 上衡和地中衡;按秤台结构分为钢结构台面和混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆地磅和非防爆地磅;按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅和自动地磅。他们的基本配置是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表,现如今的地磅可以配上电脑和称重软件。 地磅英文为:scale,所以在行业内就有:SCS系列之称; 常用规格有:宽3~3.4 长有6~24,称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成地磅基本的称重功能,也可根 据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重和传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——是地磅的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机:用于打印重量数据表单大屏幕:用于远距离读数 称重管理软件-系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数和侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1.模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏,在电缆传输这些弱信号过程中,很容易受到干扰,从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右,其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍,解决传输信号弱及干扰问题; 2.采用RS485总线技术,实现信号的远距离传输,传输距离不小于1000米; 3.总线结构便于多个称重传感器的应用,在同一个系统中最多可接

轮辐式称重传感器的应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ba7693668.html, 轮辐式称重传感器的应用 作者:宋瑾瑾高敏孙树志刘明蒋相广 来源:《科技风》2017年第14期 DOI:10.19392/https://www.360docs.net/doc/ba7693668.html,ki.16717341.201714154 摘要:本文介绍了轮辐式称重传感器的结构特点、工作原理、辅助电源、接线方式,并分析了在实际应用中应该注意的问题,对推进轮辐式称重传感器在工业过程控制领域的应用具有重要的意义。 关键词:结构特点;辅助电源;接线方式 称重传感器是一种将重量信号或拉、压力信号转换为可测量的电信号,并将电信号输出的装置。随着传感器技术、信息技术的不断发展,称重传感器也取得了飞速发展。我们只有了解了称重传感器的结构特点、工作原理和实际应用中应注意的问题,才能够让称重传感器更好的应用于工业过程控制领域,促进工业发展。 1 称重传感器分类 称重传感器按转换方法可分为电容式、液压式、电阻应变式等多种类型,电阻应变式因为精度高、测量范围广、频响特性好等优点,成为了使用最为广泛的称重传感器[1]。电阻应变 式称重传感器按结构形式可分为:轮辐式、柱式、桥式、梁式和环式等。其中轮辐式称重传感器(以下简称为轮辐式传感器)由于具有抗侧向力和偏载能力强、重心低、便于安装、结构简单、坚固、线性和重复性好、过载能力强等特点[2],被广泛应用于各种工业过程控制领域。 2 轮辐式传感器的结构和工作原理 轮辐式传感器主要由轮箍、轮毂和轮辐组成,结构如图1所示。其中轮毂受载并传递载荷,轮箍环向承载,轮辐连接轮箍和轮毂,每根轮辐两侧中心的位置粘有电阻应变计,且轮辐通常以成对方式对称分布[2]。 1:轮箍;2轮辐;3:轮毂;4:电缆接口;5:电阻应变计;p:压力 通常轮辐式传感器配合称重显示仪表(以下简称仪表)一起使用,可直接显示物体的重量,其工作原理为:将待称重物体放置在轮辐式传感器上,轮辐上的电阻应变片产生变形,称重传感器按一定的函数关系将重量转换为相应的mV级电信号,该信号经前置放大、滤波、 A/D转换等处理后直接在显示屏上显示物体重量[3]。 3 轮辐式传感器的辅助电源

衡器基本知识

衡器基本知识 一、智能化仪表(Intelligence Instruments)概述 当今世界技术发展的主流趋势表现在:测量信息数字化,检测控制仪表智能化,控制管理集成化。 “智能化”是自动化技术当前和今后的发展动向之一,它已经成为工业控制和自动化领域的各种新技术,新方法、新产品的发展趋势和显著标志。智能化应当有两方面的含义:(1)采用‘人工智能’的理论、方法和技术;(2)具有‘拟人智能’的特性或功能,例如自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断、自修复等。这可作为衡量是不是智能化装置、设备、系统的性能标准。由此可得到关于智能化的定义:是‘采用人工智能理论、方法、技术’并‘具有某种拟人智能特性和功能’。也就是说:利用计算机来代替人的一部分脑力劳动,具有运用知识进行推理、学习、联想解决问题的能力。就智能化仪表和装置来说,则应该具有以下特征:(1)能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作;(2)具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力;(3)具有自校准、自检测、自诊断功能;(4)便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统,实现复杂的控制功能,并能灵活地改变和扩展功能”。“现有的测控系统通常具有刚性体系结构,缺乏自组织、自维修、自适应等方面的柔性,智能水平不高。现在一些新型智能仪表虽冠以智能化的名称,实际上是电脑化,名不副实,只是采用了计算机,电脑化并不等于智能化,应该向智能化方向努力”。目前比较受推崇的是柔性智能测控仪表的研究思路,就是在现有电脑化仪表的基础上,采用硬件软化、软件集成,虚拟现实、软测量等人工智能的方法和技术,实现测控仪表的柔性化,研究开发具有拟人智能特性或功能,名副其实的智能化仪表。例如,上海自动化仪表研究所研究开发的带有人工智能预估控制的多回路数字调节器(TDM-50A型),它能解决特大纯滞后(超过12min)过程的启动和稳定控制,自动检测纯滞后时间,自动寻优建立全部控制参数,实现快速无超调的控制品质。又如上海宝科自动化仪表研究所创新设计的通用流量演算器(FC-6000型),从理论分析解决了流量测量上各种复杂计算和补偿修正的工程应用问题,能有效地提高流量测量的精确度,并判断出故障产生的原因。 用来测量各种电量、磁量及电路参数的仪器、仪表,统称为电工仪表。电工仪表的种类繁多,分类方法也各异。(1)按结构和用途的不同,电工仪表主要分以下三类指示仪表。能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角,并通过指示器直接显示出被测量的大小,故又称为直读式仪表。(2)按工作原理分类主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外,还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。(3)按使用方法分类有安装式、便携式两种。安装式仪表是固定安装在开关板或电气设备面板上的仪表,又称面板式仪表。它的准确度一般不高,广泛应用于发电厂、配电所的运行监视和测量中。便携式仪表是可以携带的仪表,其准确度较高,广泛应用于电气实验、精密测量及仪表检定中。 二、衡器(weighing machine)概述 衡器就是称量物体重量的器具,如秤、天平等。某些衡器习惯上称为秤。 衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用力的形变平衡原理(虎克原理)或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量,形变量随着重力加速度的变化而变化;杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关,但在重力加速度等于零时,衡量失效。 衡器主要由承重系统(如秤盘)、传力转换系统(如杠杆传力系统)和示值系统(如刻度盘)3部分组成。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。机械秤又分杠杆秤和弹簧秤。按衡量方法分非自动秤和自动秤。其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用,使衡器功能齐全,效率更高。通过衡量物体的重量(所受重力的大小)来测定该物体质量的器具。 分类衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类,机械秤又分为杠杆秤(包括等臂杠杆秤也即狭义的天平、不等臂杠杆秤)和弹簧秤。衡器还可按衡量方法分为非自动衡器和自动衡器。衡器的主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和装袋秤等。 结构衡器主要由承重系统、传力转换系统和示值系统3部分组成。 承重系统其结构取决于所称物体的形态。台秤、地中衡一般配用平板承重机构;专门衡量一种物体的秤,则配有能缩短衡量时间、减少操作繁重性的专用承重机构,如:衡量颗粒状物料的秤上设置簸箕式秤盘,衡量液体的秤则安装专用贮盛器。此外,承重机构的形式还有轨道衡的轨道、皮带秤的运输带,吊秤的吊钩等。承重系统的结构虽各不相同,但功能却是一致的。 传力转换系统是决定衡器计量性能的关键部件。通常采用杠杆传力系统和形变传力系统。

传感器应用之电子称

传感器应用——电子称 传感器(英文名称:transducer/sensor)是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况,就需要传感器。因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。 传感器的分类有很多,其中称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力→电转换装置,是电子称的一个关键部件。称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类,以电阻应变式使用最广。传感器就好比电子称的“心脏”,其精确度和稳定性直接影响电子称的性能。 1.电子称结构 电子秤属于衡器的一种,利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。随着现代化生产的发展,电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。电子秤主要由承重系统(如秤盘、秤体)、传力转换系统(如杠杆传力系统、传感器)和示值系统(如刻度盘、电子显示仪表)三部分组成。 电子秤作为一个典型的自动检测系统,也可归纳为由三大环节所组成。

如图1所示一次仪表通常指的是传感器,它是由敏感元件、电路、机构等组成,是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感,然后转换成电量、电压、电流。通常来自一次仪表的电信号比较弱小,不足以驱动显示器,为此采用二次仪表对信号进行放大,来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号,必须把它去除,一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。传感器的转换关系往往并不服从线性关系,所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。故称二次仪表为测量与显示部件。二次仪表的输出信号可能是模拟量,也可能是数字量。三次仪表是采用了计算机技术,所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号,三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。作为规模较小的仪表系统,三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路,组成智能化仪表。使整个测量系统的性能与功能大大提高。 各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的,都必须利用称重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。 2.电子称工作原理 当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器,直至显示结果。 3.电子称中传感器的选用 (1)称重传感器的构成 ①敏感元件 直接感受被测量(质量)并输出与被测量有确定关系的其他量的元件。如电阻应变式称重传感器的弹性体,是将被测物体的质量转变为形变;电容式称重传感器的弹性体将被测的质量转变为位移。 ②变换元件 又称传感元件,是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号。如电阻应变式称重传感器的电阻应变计(或称电阻应变片),将弹性体的形变转换为电阻量的变化;电容式称重传感器的电容器,将弹性体的位移转变为电容量的变化。有时某些元件兼有敏感元件和变换元件两者的职能。如电压式称重传感器的压电材料,

压电石英称重传感器及其在动态公路

压电石英称重传感器及其在动态公路 车辆称重系统中的应用 中国运载火箭技术研究院第七○二研究所 刘九卿 【摘 要】本文介绍了以石英晶体为敏感元件的压电石英称重传感器的工作原理、结构与特点;石英晶体的压电效应,压电石英晶体片的并联、串联连接方法,电荷电压计算;石英晶体片的装配要求和装配工艺;石英晶体敏感元件与电阻应变计的性能比较。分析了利用多个石英晶体敏感元件组装的工字梁型动态称重传感器的结构与技术特点及其在动态公路车辆称重系统中的应用。 【关键词】石英晶体 压电效应 称重传感器 电荷放大器 动态称重 轴重秤 一、概述 尽管早在1908年Pierre(皮埃尔)和Jacguse Curie(雅克卡里)就发现了石英晶体的压电效应,但是用于动态力的测量还是20世纪60年代。当时由苏黎世的瑞士联邦技术研究所研制出压电石英测力传感器,并利用它制成风洞天平,对空气动力进行测量。瑞士联邦工学院和德国Aachen大学分别利用石英晶体研制出刚性非常好的三分量测力传感器,用来测量机床的切削力。 20世纪70年代扩展了压电石英三分量测力系统,用来测量六个分量和计算力作用点的座标;军事工程部门用于测量火箭推力向量(力的大小、方向和位置);汽车工业部门用于测量轮胎的附着力;生物力学领域用于运动矫形术、整形和姿态控制。 20世纪80年代在汽车制造业中压电石英测力传感器用于测量汽车点火压力,汽车碰撞的冲击力。利用二分量测力传感器同时测量汽车检测平台的垂直力和水平力,将压电石英测力传感器埋在路面下,测量汽车轮胎与路面之间的接触力。 20世纪90年代公路车辆轴载超限越来越严重,已成为世界难题。在公路车辆轴载超载预判,桥梁超载报警和轴载动态称重计量中,迫切需要体积小、高度低、重量轻,刚度大,固有频率高,动态范围广,灵敏度高的动态称重传感器和动态公路车辆称重系统。压电石英晶体敏感元件及其组装的压电石英称重传感器就具备上述特点。瑞士Kistler(奇石乐)公司开发出可以埋在路面下的以石英晶体为敏感元件的工字梁型动态称重传感器,用于公路车辆轴载超载预判,桥梁超载报警,隧道保护和车辆轴载计量,取得了很好的应用效果。这种压电石英称重传感器已在美国、英国、德国、澳大利亚、韩国、日本等许多国家广泛应用。1993年7月在苏黎世的瑞士联邦技术研究所,根据欧

新能源电动汽车驱动器可靠性试验规范V2.0(2018)

新能源汽车驱动器环境可靠性试验规范 目录 一.目的和范围 (4) 二.引用标准 (4) 三.试验设备要求 (5) 四.术语定义 (5) 1.标准大气条件 (5) 2.高温贮存试验 (5) 3.低温贮存试验 (5)

4.高温运行试验 (5) 5.低温运行试验 (6) 6.恒定湿热试验 (6) 7.温度循环试验 (6) 8.高温极限试验 (6) 9.低温极限试验 (6) 10.冷启动试验 (6) 11.冷热冲击试验 (6) 12.盐雾试验 (7) 13.粉尘试验 (7) 14.防水试验 (7) 15.符号定义 (7) 16.正弦振动 (7) 17.随机振动 (7) 18.跌落 (7) 19.HALT(Highly Accelerated Life Test) (8) 20.加速寿命试验 (8) 21.绝缘电阻 (8) 五.规范内容 (8) 1.一般试验步骤 (8) 2.试验应力 (9) 2.1高温贮存 (9)

2.2低温贮存 (10) 2.3高温运行 (11) 2.4低温运行 (12) 2.5恒定湿热试验 (13) 2.6温度循环试验 (14) 2.7交变湿热试验 (15) 2.8低温极限测试 (17) 2.9高温极限测试 (18) 2.10盐雾试验 (19) 2.11冷热冲击 (20) 2.12正弦振动试验 (21) 2.13粉尘试验 (22) 2.14防水试验 (22) 2.15包装随机振动试验 (23) 2.16包装跌落试验 (23) 2.17 HALT试验 (24) 2.18 随机振动寿命试验 (24) 六.顺序应力测试 (25) 七.附录 (26) 1. 附录一:不同环境应力对应的失效模式 (26) 2. 附录二:IPXX(防尘等级&防水等级),参考如下 (27) 八.注意事项 (28)

称重传感器的选型与应用

称重传感器的样式与应用 称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出的装置。简单的理解是,当力施加到称重传感器上时,质量信号将被转换成可测量的电信号,该电信号将通过电路输出到主板,以便由芯片进行处理和分析。然而,在使用传感器时,需要首先考虑传感器所处的工作环境,这对于正确选择称重传感器至关重要。它关系到传感器的正常运行、安全和使用寿命,甚至整个称重仪器的可靠性和安全性。 。 称重传感器运用于多个行业,为了满足各个行业的需求所以会有各种形状的传感器:S型称重传感器,单点式称重传感器,悬臂梁称重传感器,轮辐式称重传感器,双剪切梁式称重传感器,圆板式称重传感器,柱式称重传感器。 S型传感器上下平行梁和等应力工作梁组成,通过上下及对称辅助梁(8型)来进行力的传递。上下平行梁的根部尺寸较小,使之成为两平行柔性梁构成一框架,使它对垂直方向的力影响很小,使工作载荷垂直上下运动,准确地将力传递到工作梁上,使工作梁只感受垂直载荷,而对非工作力,力矩不敏感,这样就能有效地消除非工作力的影响。在两柔性梁之间为一等应力工作梁,测试应变计贴在中心梁平面的两边。由于等应力梁使应变计感受同一应变,桥路的输出为平均应力值的4倍,这样输出灵敏度较高,同时对贴片位置

要求 不高,贴片方便。 适用于吊钩秤、机电结合秤、料斗秤、料罐秤、包装秤、配料称重控制、试验机、力的监控及测量 单点传感器是基于平行四边形的原理,但是应该为应变仪的位置提供一个附加的中心横梁。从而完成测量平行四边形顶部和底部的梁和挠曲的任务。它的优点是应变仪离开位置时会受到偏心载荷的扭转作用。同时增加了结构的刚性。适用于自动轴重秤、无人零售柜、电子计价秤、小型平台秤等工业称重和生产过程称重。

电工基础知识培训(理论)

电工基础知识 一,通用部分 1,什麽叫电路? 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源,负载和连接部分(导线,开关,熔断器)等组成。 2,什麽叫电源? 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3,什麽叫负载? 负载是取用电能的装置,也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载,构成电流通路的中间环节,是用来输送,分配和控制电能的。 4,电流的基本概念是什麽? 电荷有规则的定向流动,就形成电流,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流(强度),用符号I表示。 电流(强度)的单位是安培(A),大电流单位常用千安(KA)表示,小电流单位常用毫安(mA),微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5,电压的基本性质? 1)两点间的电压具有惟一确定的数值。 2)两点间的电压只与这两点的位置有关,与电荷移动的路径无关。 3)电压有正,负之分,它与标志的参考电压方向有关。 4)沿电路中任一闭合回路行走一圈,各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特(V),根据不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6,电阻的概念是什麽? 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻,用符号R表示,当电压为1伏,电流为1安时,导体的电阻即为1欧姆(Ω),常用的单位千欧(KΩ),兆欧(MΩ)。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7,什麽是部分电路的欧姆定律? 流过电路的电流与电路两端的电压成正比,而与该电路的电阻成反比,这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中:I——电流(A);U——电压(V);R——电阻(Ω)。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压,电流和电阻的相互关系,它是分析和计算部分电路的主要依据。 8,什麽是全电路的欧姆定律?

称重传感器的原理及应用

称重传感器的原理及应用 随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。 1.高速定量分装系统 本系统由微机控制称重传感器的称重和比较,并输出控制信号,执行定值称量,控制外部给料系统的运转,实行自动称量和快速分装的任务。 系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件,其硬件电路框图如图1所示,用8031作为中央处理器,BCD拔码盘作为定值设定输入器,物料装在料斗里,其重量使传感器弹性体发生变形,输出与重量成正比的电信号,传感器输出信号经放大器放大后,输入V/F转换器进行A/D转换,转换成的频率信号直接送入8031微处理器中,其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路,显示出瞬时物重,另一方面则进行称重比较,开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。 图1 原理框图 在整个定值分装控制系统中,称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件,选用GYL-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路,在所加桥压U不变的情况下,传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比,而且,供桥桥压U的变化直

接影响电子称的测量精度,所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后,变成了0-10V的电压信号输出,送入V/F变换器进行A/D转换,其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。在微机内部由定时器0作计数定时,定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。 定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时,计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较,取差值提供PID运算,当重量不足,则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值,控制接口输出控制信号,控制外部给料设备停止送料,显示测量终值,然后发出回答令,表示该袋装料结束,可进行下袋的装料称重。 图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动,直到装有料的电子称下面,传送带停止运动,电磁线圈2通电,电子称料斗翻转,使料全部倒入箱子或袋子中,当料倒完,传送带马达再次通电,将装满料的箱子或袋子移出,并保护传送带继续运行,直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源,与此同时,电子称料箱复位,电磁线圈1通电,漏斗给电子秤自动加料,重量由微机控制,当电子秤中的料与给定值相等时,电磁线圈1断电,弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时,这个过程可以持续不断地进行下去。必要时,*作人员可以随时停止传送带,通过拔码盘输入不同的给定值,然后再启动,即可改变箱或袋中的重量。

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