幾種稱重傳感器的優(yōu)勢與缺點(diǎn)

根據(jù)轉(zhuǎn)換方法，稱重傳感器可分為光電、液壓、電磁力、電容、磁極變形、振動(dòng)、陀螺儀、電阻應(yīng)變等8種類型的傳感器，廣泛應(yīng)用于電阻應(yīng)變作用相關(guān)的工程項(xiàng)目。

下面我們主要講一下以下幾種稱重傳感器：

光電稱重傳感器，包括格柵和碼盤。

光柵稱重傳感器利用光柵形成的莫爾條紋將角位移轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)。有兩個(gè)光柵，一個(gè)是固定光柵，一個(gè)是安裝在表盤軸上的移動(dòng)光柵。此外，承重臺(tái)上的被測物體通過傳力杠桿系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)表盤軸，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)光柵旋轉(zhuǎn)，使莫爾條紋也隨之移動(dòng)。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示器，可以計(jì)算移動(dòng)莫爾條紋的數(shù)量，測量光柵轉(zhuǎn)角的大小，從而確定和讀取被測物質(zhì)的質(zhì)量。

碼盤式傳感器的碼盤(符號(hào)板)是安裝在表盤軸上的透明玻璃，上面有一定的黑白代碼。當(dāng)被測物體增加到承重臺(tái)上，通過傳力杠桿旋轉(zhuǎn)表盤軸時(shí)，碼盤也旋轉(zhuǎn)到一定角度。光電池通過碼盤接收光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后通過電路進(jìn)行數(shù)字處理，最后在顯示器上顯示代表測量質(zhì)量的數(shù)字。主要用于機(jī)電結(jié)合秤的光電傳感器。

液壓稱重傳感器。

當(dāng)液壓油壓力增加時(shí)，液壓油壓力增加，增加程度與P成正比。通過測量壓力的增加值，可以確定被測物體的質(zhì)量。液壓傳感器結(jié)構(gòu)簡單牢固，測量范圍廣，但精度一般不超過1/100。

電容稱重傳感器。

使用電容振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d的比例關(guān)系(圖6)。極板有兩個(gè)，一個(gè)固定，一個(gè)可以移動(dòng)。承重臺(tái)加載被測物體時(shí)，板簧彎曲，兩極板之間的距離發(fā)生變化，電路振蕩頻率也發(fā)生變化。通過測量頻率的變化，可以在重臺(tái)測量物體的質(zhì)量。電容式傳感器耗電少，成本低，精度為1/200~1/500。

主要優(yōu)勢。

電阻、電感和電容器是電子技術(shù)中的三個(gè)無源元件。電容器是將被測變化轉(zhuǎn)化為電容變化的傳感器，本質(zhì)上是具有可變參數(shù)的電容器。

電容式傳感器具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)高阻抗阻抗高，功率小，輸入能量低。

(2)變化較大，信噪比和系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

(3)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，工作頻率可達(dá)數(shù)兆赫，稠b接觸測量，被測物體為導(dǎo)體或半導(dǎo)體。

(4)結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，可在高低溫、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境下工作，應(yīng)用廣泛。

伴隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電容式傳感器存在的易受干擾、易受分布電容影響等缺點(diǎn)不斷得到克服，并開發(fā)出了容柵位移傳感器和集成電容式傳感器：因此，它廣泛應(yīng)用于非電量測量和自動(dòng)檢測，可測量壓力、位移、轉(zhuǎn)速、加速度、A度、厚度、液位、濕度、振動(dòng)、成分含量等參數(shù)。電容式傳感器有很好的發(fā)展前景。

缺點(diǎn)1:輸出阻抗高，負(fù)載能力差。

缺點(diǎn)2:非線性輸出特性。

缺點(diǎn)3:寄生電容影響很大。

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