淺談如何選用稱重傳感器

稱重傳感器被喻為電子衡器（qì）的心髒，它的性能在很（hěn）大程度上決（jué）定了電子衡器的準確度和（hé）穩定性（xìng）。在設計電子衡器時，經常要遇（yù）到如何選用傳感器的問題。
如何選用傳感器
稱重傳感器實際上是一種將質量信（xìn）號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。用傳感器茵先要考慮傳感器所處的實際工作環境，這點對正確選用傳感器至關重要，它關係到傳感器（qì）能否正常工作以及它的安全和使用壽（shòu）命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。
環境給傳感器造成的影（yǐng）響主要有以下幾個方麵：
（1）高溫環境對傳感器造成（chéng）塗（tú）覆材料熔化、焊（hàn）點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題。對於高溫環境下工作（zuò）的傳感器常采用耐高溫（wēn）傳感（gǎn）器；另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷（lěng）等裝置。
（2）粉塵、潮濕對傳感器造成短路的（de）影響。在此環境條件下應選用（yòng）密閉性很高（gāo）的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。
常見的密封有密封膠充（chōng）填或塗覆；橡膠墊機械緊固密封（fēng）；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和（hé）抽真空充氮密封。
從密封效果來看，焊接密封，充填塗覆密（mì）封膠為量差。對於室內幹淨、幹燥環境（jìng）下工作的傳感器，可選擇塗膠密封的傳感器，而對（duì）於一些在潮濕、粉（fěn）塵性較高的環境下工作（zuò）的傳感器，應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮（dàn）的傳感器（qì）。
（3）在腐蝕性較高的環境下，如潮濕、酸性對傳感（gǎn）器造成彈性體受損或產生（shēng）短路（lù）等影響，應選擇外表（biǎo）麵進行過噴塑或不鏽鋼外罩，抗腐（fǔ）蝕性能好且密閉性好的傳感器。
（4）電磁場對（duì）傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下，應（yīng）對（duì）傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查（chá），看（kàn）其是否具（jù）有良好的抗電磁能力。
（5）易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的損害，而且（qiě）還給其它設備和人身安全造成很（hěn）大的威脅。因此，在易燃、易爆環境下工作的傳感器對防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環（huán）境下必須選用防爆傳感器，這（zhè）種傳感（gǎn）器的密封外罩不僅要考慮其密閉（bì）性，還要考慮到防爆強度，以及電纜線（xiàn）引出頭的防水（shuǐ）、防潮（cháo）、防爆性等。
其次對傳感器數量（liàng）和量（liàng）程的選擇（zé）。
傳感器數量的選擇是根據電子衡（héng）器的用（yòng）途、秤體需要支撐（chēng）的點數（支撐（chēng）點數應根據使秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定）而定。一般來說，秤體有幾個支撐點（diǎn）就選用（yòng）幾隻傳感器，但是對於一些特殊的秤體如電子吊（diào）鉤秤就隻能采用一個傳感器，一些機電（diàn）結合秤就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。
傳感器量程的選擇（zé）可依據秤的較大稱量值、選（xuǎn）用傳感器的個數、秤體的自重、可能產生的較大偏載及（jí）動載（zǎi）等（děng）因素綜合評價（jià）來確定。一般來說，傳感器的量程（chéng）越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱（chēng）量的準確度就越高。但在實際使用時，由於（yú）加在傳感器（qì）上的載（zǎi）荷除被稱物體（tǐ）外（wài），還存（cún）在秤體自重、皮重、偏載（zǎi）及振動衝（chōng）擊等載荷，因此選用傳感器量程時，要考慮諸多方麵的因素，保證傳感器的安全和壽命（mìng）。
傳感器量程的計算公式是（shì）在充分考慮到影響秤體的各個因素後，經過大量（liàng）的實驗而（ér）確定的。
公式如下：C＝K-0K-1K-2K-3(Wmax＋W)/N
C—單個傳感器的額（é）定量程；W—秤體自重；Wmax—被稱物體淨重（chóng）的較大值；N—秤體所采用支撐點的數量；K-0—保險係數，一般取值（zhí）在1.2～1.3之間人；K-1—衝擊（jī）係數；K-2—秤體的重心偏移係（xì）數；K-3—風壓係數。
例如：一台30t電子汽車衡，較大稱量（liàng）是30t，秤體自重為1.9t，采（cǎi）用四隻傳感器，根據（jù）當時的實際情況，選取保險係數K-0＝1.25，衝擊（jī）係數K-1＝1.18，重心偏移係數K-2—＝1.03，風壓係數K-3＝1.02，試確定傳感器的噸位。
解：根據傳感器量程計算（suàn）公式（shì）：C＝K-0K-1K-2K-3（Wmax＋W）/N
可知：C＝1.25×1.18×1.03×1.02×（30＋1.9）／4＝12.36t
因此，可（kě）選用量（liàng）程為15t的（de）傳感（gǎn）器（傳感器的噸位一般（bān）隻有10T、15T、20t、25t、30t、40t、50t等，除非特殊訂做）。
根據（jù）經驗，一般應使傳感器工作在其（qí）30%～70%量程內，但對於一些在使用過（guò）程中存（cún）在較大衝擊力的衡器，如動態軌道衡、動態（tài）汽車衡、鋼（gāng）材秤等，在選用（yòng）傳感器時，一般要擴大其量程，使（shǐ）傳感器工作在其量程的20%～30%之內，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感器的使用安全和（hé）壽命。
再次，要考慮各種類型傳感器的（de）適用範（fàn）圍。
傳感器型式的選（xuǎn）擇主要（yào）取決於稱量的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱量安全可（kě）靠；另一方麵，要考慮廠（chǎng）家（jiā）的（de）建議。廠家一（yī）般會根據傳感器的受力（lì）情（qíng）況、性能指標、安裝形（xíng）式、結構型式、彈性體的（de）材質等特點規定傳感器的適用範圍，譬如鋁式（shì）懸臂梁傳感器適用於計價（jià）秤、平台（tái）秤（chèng）、案秤等；鋼（gāng）式懸臂梁傳感器適用於料鬥秤、電子皮帶秤、分（fèn）選秤等；鋼質橋式傳感器適用於軌道（dào）衡、汽（qì）車衡、天車秤等；柱式傳感器適用於汽車衡、動態軌道衡、大噸位料鬥秤等。
還要對（duì）傳感器（qì）準確度等級進（jìn）行（háng）選擇（zé）。
傳（chuán）感器的準確度等級包括傳感器的非線形（xíng）、蠕（rú）變、蠕變恢（huī）複、滯（zhì）後、重複性、靈敏（mǐn）度等技術指標。在（zài）選用傳感器的時候，不要單純追求高等級的傳感器，而既要考慮滿足電子（zǐ）秤的準確度要求，又要考慮其成本。
對傳感器等級的選擇必須滿足下列（liè）兩個（gè）條件：
1.滿足儀（yí）表輸入（rù）的要求。稱重（chóng）顯示（shì）儀表是對傳（chuán）感器的（de）輸出信號經過放大、A／D轉（zhuǎn）換等處理之後顯示（shì）稱量結果的。因此（cǐ），傳感器的輸出信號必須（xū）大於（yú）或等於儀表（biǎo）要求的輸入信號大小，即將傳感器的輸出靈敏度（dù）代人傳感器和儀表的匹（pǐ）配公式，計算結果必須大於或等於儀表要求的輸入靈敏度。
傳感器和儀表的匹配公式：
傳感器輸出靈敏度*激勵電源電壓*秤的較大稱量
秤的分度數*傳感器的個數*傳（chuán）感器量程
例如：一稱量為25kg的定量包裝（zhuāng）秤，較（jiào）大分度數為1000個分度；秤（chèng）體采用3隻L—BE—25型（xíng）傳感器，量程為（wéi）25kg，靈敏度為2.0±0.008mV／V，拱（gǒng）橋電壓（yā）力12V；秤采用AD4325儀表。問采用（yòng）的傳感器能否與儀表匹配。
解：經查閱，AD4325儀表的輸入靈敏（mǐn）度為0.6μV／d，因此根據傳感器（qì）和儀表的匹配公式可得儀（yí）表（biǎo）的實際輸入信號（hào）為（wéi）：
2×12×25／1000×3×25＝8μV／d＞0.6μv／d
所以，采用的傳（chuán）感器滿足儀表（biǎo）輸入靈敏度的要求，能夠與所（suǒ）選儀表（biǎo）匹配。
2.滿足整台電子秤準確度的要求。一台電子秤主要是由秤體、傳感（gǎn）器（qì）、儀表三部分（fèn）組成，在對傳感（gǎn）器準確度選擇的時候，應使傳感器（qì）的準確度略高於理（lǐ）論（lùn）計算值，因（yīn）為理論往往受到客觀條件的限製，如秤體的強度差（chà）一點，儀表的性能不是很好、秤的（de）工作環境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求（qiú），因此要從各方麵提高要（yào）求，又要考慮經濟效益，確保達到目的。
本公司主營：螺旋秤，定量包裝稱

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