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稱重傳感器的加載應(yīng)用技巧
承德盛科電子有限公司位于美麗的避暑山莊之側(cè),是生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)線上的自動(dòng)化設(shè)備、計(jì)量控制設(shè)備、儀器儀表、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的高薪技術(shù)企業(yè)。公司擁有一批高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員,具有較強(qiáng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),竭誠(chéng)為用戶提供產(chǎn)品和滿意的服務(wù)。
1. 機(jī)械限位
下圖是針對(duì)懸臂梁類稱重傳感器過(guò)載保護(hù)的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)機(jī)械限位裝置來(lái)進(jìn)行保護(hù)。
以傳感器滿量程加載時(shí)候的位移為額定位移。防過(guò)載保護(hù)的間隙建議保留額定位移的120~150%。該距離可以通過(guò)距離計(jì)來(lái)調(diào)整,但是因?yàn)樽冃畏浅P。▽?shí)際上只有幾個(gè) 1/10 mm ),一般都是通過(guò)加載后進(jìn)行調(diào)整。
另外要防止限位點(diǎn)和傳感器之間的污染,因?yàn)槲廴緯?huì)引起不必要的測(cè)量誤差。
如果稱重傳感器的支撐結(jié)構(gòu)是軟的,由于加載后會(huì)產(chǎn)生變形,過(guò)載裝置將提前保護(hù)。因此限位和傳感器的距離應(yīng)該增大,保持的間隙大約為 0.05 到 0.1 mm。
2. 彈簧結(jié)構(gòu)
另外一種形式的過(guò)載保護(hù)是通過(guò) 預(yù)應(yīng)力彈簧來(lái)完成 (如下圖)。如果量程超過(guò)特定值,彈簧將被壓縮,限位在一個(gè)撐桿上。
這種過(guò)載保護(hù)裝置的間隙寬度更大,這使加載更簡(jiǎn)單可靠(彈簧放大了形變位移)。且彈簧的特性能夠降低脈沖負(fù)載帶來(lái)的損害。由于彈簧限位裝置對(duì)污染具有更低的靈敏度,因此對(duì)于大部分的靜態(tài)/準(zhǔn)靜態(tài)稱重的應(yīng)用。
稱重傳感器的靈敏度
一般而言,靈敏度大對(duì)測(cè)量電路要求低.但是,靈敏度過(guò)大之后,一般也會(huì)要求測(cè)量電路的測(cè)量范圍寬。比較理想的是選擇合適的靈敏度,使傳感器在你關(guān)心的測(cè)量范圍內(nèi)輸出零至滿幅的信號(hào)。這樣你的測(cè)量電路的測(cè)量范圍就能充分利用,上提高測(cè)量精度。
傳感器的靈敏度:
靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。它是輸出一輸入特性曲線的斜率.如果傳感器的輸出和輸入之間顯線性關(guān)系,則靈敏度S是一個(gè)常數(shù),否則,它將隨輸入量的變化而變化。靈敏度的量綱是輸出、輸入量的量綱之比。例如:某位移傳感器,在位移變化1mm時(shí),輸出電壓變化為200mV,則其靈敏度應(yīng)表示為200mV/mm。當(dāng)傳感器的輸出、輸入量的量綱相同時(shí),靈敏度可理解為放大倍數(shù).提高靈敏度,可得到較高的測(cè)量精度。但靈敏度愈高,測(cè)量范圍愈窄,穩(wěn)定性也往往愈差。
稱重傳感器表面密封工藝
表面密封有單層密封和多層密封兩種工藝。表面單層密封是在電阻應(yīng)變計(jì)防護(hù)面膠涂層的基礎(chǔ)上,再涂一層防護(hù)與密封材料。這類表面防護(hù)與密封材料較多,比較理想的防潮涂料是美國(guó)液態(tài)異丁椽膠,其配方為:橡膠10%、填料50%、增韌劑10%、膠3%~5%、溶劑20~6~27%。代表性的還有美國(guó)V-MM公司的M-Coat FBT溶劑稀釋的丁基橡膠,日本信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社的KE441型單組分液態(tài)硅橡膠。硅橡膠密封材料有一個(gè)共同的缺點(diǎn).即固化時(shí)會(huì)揮發(fā)出酒精等成分,對(duì)防護(hù)面膠和彈性元件表面有一定的影響,為克服這一缺點(diǎn),可采用多層密封。
稱重傳感器表面防護(hù)與密封材料選擇要求
表面密封方法用于既無(wú)外殼密封又無(wú)盲孔灌封的稱重傳感器,主要是電子計(jì)價(jià)秤、電子臺(tái)秤用鋁合金平行梁結(jié)構(gòu)的稱重傳感器。其密封方法是在電阻應(yīng)變計(jì)、引線與焊線端子、補(bǔ)償片電阻的面膠上,再涂一層防護(hù)與密封材料,使電阻應(yīng)變計(jì)及其面膠等與空氣隔離并得到很好的保護(hù),達(dá)到防護(hù)與密封的目的。其特點(diǎn)是密封工藝和涂覆作業(yè)雖然比較簡(jiǎn)單,但對(duì)已涂刷的面膠和彈性元件表面的潔凈度要求較高,必須嚴(yán)格處理并在符合要求的環(huán)境條件下涂覆,各項(xiàng)涂覆工序如不周全將引起絕緣下降,達(dá)不到絕緣電阻>5 000 Mfl的要求。
對(duì)表面防護(hù)與密封材料的要求是:
1.優(yōu)良的黏結(jié)性能,即與電阻應(yīng)變計(jì)的防護(hù)面膠層、彈性元件表面黏結(jié)性好。
2.良好的防潮耐水性能和耐低溫性能。
3.具有較高的電絕緣性能、穩(wěn)定的物理與化學(xué)性能。
4.酸堿度呈中性,對(duì)電阻應(yīng)變計(jì)面膠等無(wú)腐蝕作用。
5.涂覆應(yīng)力低,固化體積收縮小。
6.在稱重傳感器使用溫度范圍內(nèi)(一般為- 20~70℃)柔軟,彈性好,不增加剛度。
7.操作方便,涂刷性好,固化工藝簡(jiǎn)單。
8.成本較低,容易保存。