11稱重傳感器的定義及組成

1、1.1稱重傳感器的定義及組成定義：GB/T7551-1997稱重傳感器考慮到使用地點的重力加速度（g）和空氣浮力（f）的影響后，通過把其中一種被測量（質(zhì)量）轉(zhuǎn)換成另外一種被測量（輸出）來測量質(zhì)量的力傳感器。被測量（質(zhì)量） 稱重傳感器 輸出 組成：敏感元件+傳感元件+測量電路其中：敏感元件彈性體；傳感元件電阻應(yīng)變計；測量電路惠斯登電橋1.2電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理以金屬材料為轉(zhuǎn)換元件的電阻應(yīng)變計，其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)。所謂應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。如圖1.2-1所示：圖1.2-11）受力前（F=0）電阻值 2）受力后

2、（F0）電阻變化值R=。L/S （1） R=R*K （2） 式中R金屬絲的電阻（）； 式中R電阻變化量；金屬絲的電阻率（*M）； R原始電阻值；L金屬絲的長度（m）； K應(yīng)變計的靈敏系數(shù)；S金屬絲的橫截面積（m2）（D2/4） 軸向應(yīng)變D金屬絲的直徑（m） 結(jié)論：金屬絲拉伸，電阻值增加； 金屬絲壓縮，電阻值減小。3）幾種常見的電阻應(yīng)變計外形4. 電阻應(yīng)變計的組成部分5. 我公司常用應(yīng)變計的阻值（）350；700；1000三、稱重傳感器的工作原理1. 兩個典型的力學(xué)模型當(dāng)F0時，R1、R3被拉伸，阻值增大；R2、R4被壓縮，阻值減小。2. 惠斯頓電橋在應(yīng)變計的電測技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的測量電路是惠

3、斯通電橋電路。測量電橋由于具有靈敏度高、測量范圍寬、電路結(jié)構(gòu)簡單、精度高、容易實現(xiàn)溫度補償?shù)葍?yōu)點，因此能很好地滿足應(yīng)變測量的要求。電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種，當(dāng)Ui為直流時該電橋為直流電橋。電橋電路如上圖所示，它的四個橋臂由R1、R2、R3、R4組成。1) 直流電橋的電壓輸出根據(jù)分壓原理，從D-A-C半橋來看，從D經(jīng)A到C的電壓降為Ui，通過R1、R2的電流I1=Ui/（R1+R2） （1）R2上的電壓降為I1R2，代入（1）得UAC=Ui*R2/（R1+R2） （2）同樣，D-B-C半橋的電壓降也是Ui，R3上的電壓降為：UBC=Ui*R3/（R3+R4） （3）則輸出電壓UO是UBC與UAC之間的差，即 R1R3-R2R4UO=UBC-UAC= Ui （4）（R1+R2）（R3+R4）由（4）可知，當(dāng)橋臂電阻滿足如下條件時，即R1R3=R2R4 （5）電橋的輸出電壓UO=0，電橋處于平衡狀態(tài)。為了保證測量的準(zhǔn)確性，在實測之前應(yīng)使電橋平衡（置零），這樣輸出電壓只與應(yīng)變計感受應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān)。2) 按上述力學(xué)模型解釋：當(dāng)F=0時，R1R3=R2R4；U0=0；當(dāng)F0時，R1、R3增加，R2、R4減小，U00。若欲得到與上述電信號相反的結(jié)果時，只需將A與C（或B與D）之間的電源正、負(fù)極互換即可。3) 當(dāng)橋臂電阻的