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應變式測力傳感器工作原理,校準及使用保養詳解

發布時間:2019-02-21 責任編輯:wenwei

【導讀】應變式測力傳感器是由彈性體、應變片、膠粘劑、防護涂層、補償線路等部分組成的,其應變傳遞路徑是:彈性體→膠粘劑→應變片敏感柵→覆蓋層→防護涂層,構成一個有別于應變片本身的更復雜的系統。若把粘貼于彈性體上的應變片暫稱為應變片裝置(strain gage installation),其典型結構如圖所示。
 
典型的應變片裝置的剖面圖 :
 
應變式測力傳感器工作原理,校準及使用保養詳解
 
應變式測力傳感器的原理
 
應變式測力傳感器的原理分析以CYL型應變式測力傳感器為例。
 
CYL型應變式測力傳感器是利用電阻應變原理構成,粘貼在傳感器彈性體上的高檔箔式應變片組成全橋電路。當受到載荷作用時,彈性體產生變形,應變片也相應感受應變,從而使電橋失去平衡,并輸出與作用力大小成正比的電信號。
 
為了減少溫度對傳感器性能的影響,在電橋線路中增加了溫度零漂補償電阻T,溫度靈敏度補償電阻E和平衡電阻D,下圖為CYL型應變式測力傳感器電路系統原理圖:
 
應變式測力傳感器工作原理,校準及使用保養詳解
 
應變式測力傳感器的參數
 
型號:WPL803
 
量 程:0.5、1、1.5、2、2.5、3.5 (t)
 
精度等級: C2、C3
 
綜合誤差:(%F.S) 0.03/0.02
 
靈 敏 度:3.0±0.03(mV/V)
 
非 線 性:0.03、0.02(%F.S)
 
滯 后:0.03、0.02(%F.S)
 
重 復 性:0.02、0.01(%F.S)
 
蠕 變:0.03、0.02 (%F.S/30min)
 
零點輸出:±1 (%F.S)
 
輸入阻抗:350±3 (Ω)
 
輸出阻抗:350±10 (Ω)
 
絕緣電阻:≥5000(100VDC) (MΩ)
 
激勵電壓:9——12 (VDC)
 
溫度補償范圍:-10 —— +40 (℃)
 
使用溫度范圍:-20 —— +55 (℃)
 
零點溫度影響:0.02(%F.S/10℃)
 
靈敏度溫度影響:0.02(%F.S/10℃)
 
安全過載范圍:150 (%F.S)
 
極限過載范圍:200 (%F.S)
 
防護等級 IP67/IP68
 
電 纜 線: 四芯屏蔽電纜RWP4×12-3m
 
接線方法: 輸入(電源) + : 紅色;輸入(電源) - : 黑色;輸出(信號) + : 綠色;輸出(信號) - :白色
 
應變式測力傳感器的使用保養
 
應變式測力傳感器的使用及保養要值得關注,以下是以CYL型應變式測力傳感器為例來對其進行分析。
 
1.靜態校準:
 
應變式測力傳感器工作原理,校準及使用保養詳解
 
CYL型應變式測力傳感器精度較高,需用標準力源定期校準,一般6個月一次為宜,校準按下圖:
 
2.傳感器測量或校準時,須通電預熱15min,然后預載三次。供橋直流穩壓電源穩定度應不低于0.01%。
 
3.傳感器與數字電壓表、電位差計、測力儀、各種應變儀和記錄儀配用,作力的測量和記錄。在遠距測量時上述各環節均需接地,連接電纜線盡量縮短和固定,遠離噪聲源。
 
4.傳感器通過插頭座與供橋電源和二次儀表連接。下圖為接線圖。
 
應變式測力傳感器工作原理,校準及使用保養詳解
 
5.傳感器量程選擇建議按額定載荷的80%選用,使用量程的下限值應盡量大于額定載荷的20%,如需幾個傳感器并聯使用(如大噸位電子秤)可按下式選擇:
 
G=P/N
 
式中:P-電子秤額定總載荷 。 N-并聯使用傳感器個數 。 G-單個傳感器量程
 
如按上式選用量程G,不在系列規格內,可選用靠近該量程規格。傳感器有50%的過載能力,但使用時盡量不要超過滿量程。
 
6.傳感器不使用時,應存放在溫度為10——35℃,相對濕度不大于85%,無酸、堿和無腐蝕性氣體庫房內。
 
 
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