稱重傳感器工作原理

稱重傳感器工作原理摘錄時(shí)間:2009-12-622:07:20

**市秦合源科技**

一、各傳感器原理

壓電傳感器：基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由壓電材料制成。壓電材料受力后外表產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為力的非電物理量，如壓力、加速度等(見(jiàn)壓電式壓力傳感器、加速度計(jì))。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是*些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來(lái)克制這一缺陷。配套儀表和低噪聲、小電容、高絕緣電阻電纜的出現(xiàn)，使壓電傳感器的使用更為方便。它廣泛應(yīng)用于工程力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、電聲學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域

應(yīng)變傳感器：應(yīng)變傳感器是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的一種,它是以電阻應(yīng)變計(jì)為轉(zhuǎn)換元件,將非電量如:力、壓力、位移、加速度、扭矩等參數(shù)轉(zhuǎn)換為電量。

光電傳感器：將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器

熱電傳感器：將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器

電容式傳感器原理

電容式傳感器原理

二、各傳感器應(yīng)用

電容式壓力傳感器科學(xué)技術(shù)的不斷開展極大地豐富了壓力測(cè)量產(chǎn)品的種類，現(xiàn)在，壓力傳感器的敏感原理不僅有電容式、壓阻式、金屬應(yīng)變式、霍爾式、振筒式等等但仍以電容式、壓阻式和金屬應(yīng)變式傳感器最為多見(jiàn)。

金屬應(yīng)變式壓力傳感器是一種歷史較長(zhǎng)的壓力傳感器，但由于它存在遲滯、蠕變及溫度性能差等缺點(diǎn)，其應(yīng)用場(chǎng)合受到了很大的限制。

壓阻式傳感器是利用半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)制造的一種新型的傳感器，它具有制造方便，本錢低廉等特點(diǎn)，但由于半導(dǎo)體材料對(duì)溫度極為敏感，所以其性能受溫度影響較大，產(chǎn)品的一致性較差。

電容式傳感器是應(yīng)用最廣泛的一種壓力傳感器，其原理十分簡(jiǎn)單。一個(gè)無(wú)限大平行平板電容器的電容值可表示為：

C=εs/d〔ε為平行平板間介質(zhì)的介電常數(shù)，d為極板的間距，s為極板的覆蓋面積〕

改變其中*個(gè)參數(shù)，即可改變電容量。由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，幾乎所有電容式壓力傳感器均采用改變間隙的方法來(lái)獲得可變電容。電容式傳感器的初始電容值較小，一般為幾十皮法，它極易受到導(dǎo)線電容和電路的分布電容的影響，因而必須采用先進(jìn)的電子線路才能檢測(cè)出電容的微小變化?？梢哉f(shuō)，一個(gè)好的電容式傳感器應(yīng)該是可變電容設(shè)計(jì)和信號(hào)處理電路的完美結(jié)合

機(jī)械磅秤是利用杠桿位移原理秤量被測(cè)物體的質(zhì)量，它是一種模擬測(cè)量，所以顯示值誤差很大。電子衡器是利用傳感器測(cè)量原理，它是把外部的壓力通過(guò)傳感器的彈性梁變形使之貼在上面的應(yīng)變片發(fā)生阻值變化，在鼓勵(lì)電壓的作用下，輸出與被測(cè)物成正比的模擬的電信號(hào)，給AD電路。

電子衡器的AD電路，它把傳感器送來(lái)的模擬信號(hào)進(jìn)展調(diào)制、放大、濾波、取樣、積分，輸出穩(wěn)定高效的數(shù)字信號(hào)，送給中央微處理器〔CPU〕，由CPU控制內(nèi)部的工作程序通過(guò)顯示電路，顯示出被測(cè)物重量值。

秤量的標(biāo)定，是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)量值〔法定砝碼〕的質(zhì)量，輸出的數(shù)字碼〔BCD碼〕與CPU內(nèi)部程序存儲(chǔ)器所編制的程序校準(zhǔn)碼一致時(shí)，便可完成秤量標(biāo)定。模擬衡器是靠標(biāo)準(zhǔn)砝碼直接標(biāo)定，技術(shù)含量低，容易作假〔取決于標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量〕。電子衡器的秤量標(biāo)定需要標(biāo)準(zhǔn)砝碼，但還需要標(biāo)定密碼。標(biāo)定密碼由衡器生產(chǎn)廠家掌握，它是嚴(yán)格**的。

電子衡器的非法標(biāo)定是利用標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值與校準(zhǔn)程序的校準(zhǔn)碼值的允許*圍來(lái)進(jìn)展的，因?yàn)樾?zhǔn)數(shù)碼值是有一定*圍空間的〔例如最大秤量150kg的電子秤，它的50kg內(nèi)碼值是在12000～18000*圍內(nèi)都可以標(biāo)定為50kg顯示值。如果標(biāo)定砝碼實(shí)際質(zhì)量是49kg標(biāo)定出的顯示值是50kg，則該電子秤顯示150kg時(shí)它的實(shí)際重量是147kg。這種秤在市場(chǎng)貿(mào)易中就會(huì)造成什么后果，不言而喻。

這就是法制計(jì)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性。

第一局部電子秤的原理方框圖:

程式K/B(按鍵)F*傳感器OP放大A/D轉(zhuǎn)換CPU顯示驅(qū)動(dòng)顯示屏記憶體

工作流程說(shuō)明：當(dāng)物體放在秤盤上時(shí)，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使用鼓勵(lì)電壓發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)。該信號(hào)經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)輸出到CPU運(yùn)算控制。CPU根據(jù)鍵盤命令以及程序?qū)⑦@種結(jié)果輸出到顯示器。直至顯示這種結(jié)果。

第二局部秤的分類：1.按原理分：電子秤機(jī)械秤機(jī)電結(jié)合秤2.按功能分：計(jì)數(shù)秤計(jì)價(jià)秤計(jì)重秤3.按用途分：工業(yè)秤商業(yè)秤特種秤

第三局部秤的種類：1.桌面秤指全稱量在30Kg以下的電子秤2.臺(tái)秤指全稱量在30-300Kg以內(nèi)的電子秤3.地磅指全稱量在300Kg以上的電子秤4.精細(xì)天平

第四局部按準(zhǔn)確度分類：I級(jí)：特種天平精細(xì)度≥1/10萬(wàn)II級(jí)：高精度天平1/1萬(wàn)≤精細(xì)度＜1/10萬(wàn)III級(jí)：中精度天平1/1000≤精細(xì)度＜1/1萬(wàn)IV級(jí)：普通秤1/100≤精細(xì)度＜1/1000

第五局部專業(yè)術(shù)語(yǔ)：1.最大稱量：一臺(tái)電子秤不計(jì)皮重，所能稱量的最大的載荷;2.最小稱量：一臺(tái)電子秤在低于該值時(shí)會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)相對(duì)誤差;3.平安載荷：120%正常稱量*圍;4.額定載荷：正常稱量*圍;5.允許誤差：等級(jí)檢定時(shí)允許的最大偏差;6.感量：一臺(tái)電子秤所能顯示的最小刻度;通常用“d〞來(lái)表示;7.解析量：一臺(tái)具有計(jì)數(shù)功能的電子秤，所能分辯的最小刻度;8.解析度：一臺(tái)具有計(jì)數(shù)功能的電子秤，內(nèi)部具有分辯能力的一個(gè)參數(shù);9.預(yù)熱時(shí)間：一臺(tái)秤到達(dá)