测量装置

称重传感器的特性形成原因

发布时间:2023/11/20 12:16:48   

称重传感器的工作原理和组成材料:

1:称重传感器工作过程:

称重传感器在受到外力作用后,粘贴在弹性体的应变片随之产生形变引起电阻变化,电阻变化使组成的惠斯登电桥失去平衡输出一个与外力成线性正比变化的电量电信号。

2:称重传感器原理:

称重传感器的工作原理是将金属电阻丝在张力作用下拉伸并变细,然后电阻增加,即金属电阻随所承受的应变而变化,称重传感器是用于将重量信号或压力信号转换为电量信号的转换装置,称重传感器的构造原理是金属电阻具有阻碍电流流动的特性;

一般来说,金属线越细,电阻值就越大,当金属电阻线在外力作用下伸缩时,其电阻值将在一定范围内增大或减小,因此,如果金属线(或膜)紧紧地附着在被测物上,则在被测物在外力作用下伸缩时,金属电阻线会成比例地伸缩,其电阻值将相应更改,称重传感器将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上以测量重量信号。

3:称重传感器的材料:

3.1:弹性体的材料:

称重传感器弹性体材料,一般选用金属材质,可选用的材质大部分为铝合金材质、合金钢材质及不锈钢材质。合金材质既有刚度保证形变一致及形变恢复,又有良好的耐候防腐性能。弹性体的主要要求就是能够精确传递受力信息并保持在相同受力时的形变一致性和完全复位性。

称重传感器的弹性体是具有特殊形状的结构,它有两个功能,首先是承受称重传感器的外力,并且与卜力产生反作用力以实现相对的静态平衡,其次,称重传感器的弹性体可以产生一个高质量的应变场(区域)以粘附在该区域,称重传感器的弹性体是完成应变信号转换任务的理想选择。

3.2:应变片及电阻元件材料:

电阻应变片的组成复杂,是复合型制造产品,应变片的基材和应变铜质的组合千变万化,根据其应变要求,目前,大约有近千种产品。一般,基材采用高分子薄膜材料,应变材质为高纯度康铜。基材上的康铜通过光学处理后刻蚀不同感应形变的电阻栅丝。因此,电阻应变片的品质不仅与基材材质和复合的金属纯度有关,而且与复合工艺、刻蚀技术及工艺、刻蚀化学材料及后处理工艺和材料等等因素相关。

3.3:密封胶的材质:

在焊接技术及设备不充分的称重传感器初期阶段,均采用专用硅橡胶密封胶系列。硅橡胶具有长期化学稳定性,因此,防腐、防潮、耐老化、绝缘等各项性能优异,长期以来一直是所有密封胶的首选产品。

3.4:贴片粘合剂的材质:

电阻应变片贴片用粘合剂主要采用双组分高分子环氧系列粘合剂,高分子化学产品的性能与各个组分的物理及化学指标密切相关,如纯度、分子链的结构和大小、储存时间、组分的配比、分子改性、混合方式、混合熟化使用时间、固化时间、固化温度、助剂及百分比等因素。

3.5:导线密封材料及方式:

称重传感器的每个组成部分都会影响传感器最终的技术性能,一些测力传感器仅仅采用简单固定的方式避免传感器导线的移动而损伤传感器的电子电路固定,一些传导距离很短的称重传感器甚至仅仅依靠胶封固定。但较大体积、重量较大的称重传感器,如果没有适当导线固定或密封的方式,就是称重传感器最易产生故障的瓶颈。特别是加装密封头固定导线时,紧固件的材质及紧固力度也会给称重传感器的最终技术性能带来影响。观察者发现,很少有使用紧固件安装使用密封粘合剂的,这样可以避免依靠紧固力固定带来的残余应力,也不会由于紧固力不足而产生泄露的问题。

3.6:称重传感器的导线材质:

导线依然是测力传感器组成的一部分,称重传感器导线的金属材质,由于家庭电器的电线使用,质量差异都有切身体会。毕竟导线是桥路供电、信号输出、长线激励电压补偿的通路,镀银线肯定比铜线传导效果好,铜线肯定比铝线传导效果好,其作用不言而喻。随着各种高频、无线电波等越来越多的干扰,称重传感器的优良屏蔽也是保护信号稳定的重要方法。另外,环境侵蚀、虫鼠侵害、防火阻燃等也需要传感器保护层的材料防腐防虫防火防爆,甚至需要采用铠甲保护、套管防护等方法。

称重传感器的特性形成原因:

称重传感器是一种能够将重力转变成电信号的力-电转换装置,是电子衡器的关键性部件,常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。

1:设计创新和工艺创新

具备较高的技术先导水平,工艺先进水平。产品准确度要高,稳定性和可靠性要好,要有比较广泛的市场扩散性,稳定的效益增值条件。

2:制造技术、制造工艺

我们可以通过选择合适的金属材料,LC单点式称重传感器采用先进的热处理方式提高弹性,来减小产生迟滞性。目前国内市场上普遍应用的弹性体材料为40CrNiMoA,它经过合理的热处理工艺能取得很好的的综合机械性能。

3:金属材料选择

称重传感器的应于压力传感器一样都用做称重传感器弹性体的金属材料,由于其内部复杂的组织结构关系,当受到外力作用后在微小晶粒之间会产生微应变,在外力消失以后,微应变随之消失,但是是否能够恢复到不受力的原始状态,则因弹性体的金属材料而异。

4:型式的选择

称重传感器型式的选择主要取决于称量的类型和安装空间,保证安装合适,称量可靠;另一方面,要考虑厂家的建议,厂家一般会根据传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构型式、弹性体的材质等特点规定传感器的适用范围弹性体和应变片组成好后,传感器还需要才用密封胶进行密封处理,主要是为固定线路和密封,防止外界环境对传感器性能的影响。从表面上看,密封胶在固化后是比较软的,相对弹性体的强度几乎可以忽略不计。

目前传感器行业普遍感到不仅缺乏技术人员,由于缺少技术开发人员,产品结构无法调整到位,新产品无法开发或短时间开发不出来。如果在应用于小量程测力的场合,称重传感器性能决定于几个方面这个作用予以考虑。当很小力作为在弹性体上时,弹性体变形则很小,密封胶厚度就影响着发生的形变。



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