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传感器输出的是什么信号?

 发布时间:2018/11/30 点击量:1560

    传感器输出的是什么信号?
    传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。半导体式称重传感器是利用半导体的压电特性,一般晶体硅 ,压电陶瓷都有这个特性,在晶体的一面有压力作用 在另一面又电压出现,我们用电压的大小反映压力大小。
    电容式称重传感器是利用电容原理改变电容大小例如压力改变两极间的距离使电容发生改变检测电路一般都采用惠斯登电桥,因为惠斯登电桥具有很多点,如可以抑制温度变化的影响,可以抑制侧向力干扰,可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
    因为传感器的灵敏度,各臂参数一致,各种干扰的影响容易相互抵销,所以传感器。
    电压形式的模拟量一般应用在短距离上,远距离一般用电流形式的。用铜线通信可以两极距离要相同
    传感器周围应尽量设置一些“挡板”,甚用薄金属板把传感器罩起来。这样可防止杂物玷污传感器及某些可动部分,而这种“沾污”往往会使可动部分运动不爽,而影响地磅称量精度。系统有无运动不爽现象,可以用以下方法判别。即在秤台上加或减大约千分之一额定负荷看看地磅称重显示仪是否有反映,有反映,说明可动部分未受“沾污”。
    4、尽量采用有自动定位(复位)作用的结构配件,如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在传感器上。要说明的是:有些横向力并不是机械安装引起的,如热膨胀引起的横向力,风力引起的横向力,及某些容器类衡器上的搅拌器的振动引起的横向力即不是机械安装引起的。某些衡器上有些必须接到秤体上的附件(如容器秤的输料管道等),我们应让他们在传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些,以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷合而引起误差。
    5、称重传感器虽然有一定的过载能力,但在称重系统安装过程中,仍应防止传感器的载。要注意的是,即使是短时间的载,也可能会造成损坏。在安装过程中,若确有必要,可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器,到后,再把传感器换上。在正常工作时,传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。若用螺杆固定传感器,要求有一定的紧固力矩,而且螺杆应有一定的旋入螺纹深度。一般而言,固定螺杆因采用高强度螺杆。
    6、水平调整:水平调整有两个方面的内容。
    一是单只地磅传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平,另一方面是指多个传感器的安装底座的安装面要尽量调整到一个水平面上(用水准仪),尤其是传感器数多于三个的称重系统中,更应注意这一点,这样做的主要目的是为了使各传感器所承受的负荷基本一致。每种地磅称重传感器的加载方向都是确定的,而我们使用时,一定要在此方向上加载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力应尽量避免。
    7、不管在何种情况下电源线和控制线均应绞合起来,合程度50转/米,若传感器信号线需要延长,则应采用特制的密封电缆接线盒。若不用此种接线盒,而采用电缆与电缆直接对接(锡焊端头),则应对密封防潮特别予以注意,接好后应检验绝缘电阻,且需达到标准(2000~5000M),必要时,应重新标定传感器。若信号电缆线很长,又要很高的测量精度,应考虑采用带有中继放大器的电缆补偿电路。
    传感器利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号(图2)。光栅有两块,一为固定光栅,另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转,带动移动光栅转动,使莫尔条纹也随之移动。利用光电管、转换电路和显示仪表,即可计算出移过的莫尔条纹数量,测出光栅转动角的大小,从而确定和读出被测物质量。
    传感器是一块装在表盘轴上的透明玻璃,上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时,码盘也随之转过一定角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号,然后由电路进行数字处理,后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
    传感器在受被测物重力P作用时,液传感器的程度与P成正比。测出压力的增大值,即可确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固,测量范围大,但准确度一般不过1/100。
    传感器振荡电路的振荡频率f与传感器一块固定不动,另一块可移动。在承重台加载被测物时,板簧挠曲,两极板之间的距离发生变化,电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少,造价低,准确度为1/200~1/500。
    主要点
    电阻、电感和电容是电子技术中的三大类无源元件,电容式传感器是将被测量的变化转换成电容量变化的传感器,它实质上就是一个具有可变参数的电容器。
    电容式传感器具有下列点:
    (1)高阻抗,小功率,仅需很低的输入能量。
    (2)可获得较大的变化量,从而具有较高的信噪比和系统稳定性。
    (3)动态响应快,工作频率可达几兆赫,稠b接触测量,被测物是导体或半导体均可。
    (4)结构简单.适应性强,可在高低温、强辐射等恶劣的环境下工作,应用较广。
    随着电子技术及计算机技术的发展,电容式传感器所存在的易受干扰和易受分布电容影响等缺点不断得以克服,而且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器:因此它在非电量测量和自动检测中得到广泛应用,可测量压力、位移、转速、加速度、A度、厚度、液位、湿度、振动、成分含量等参数。电容式传感器有着很好的发展前景。
    主要缺点缺点一:输出阻抗高,负载能力差
    缺点二:输出特性非线性
    缺点三:寄生电容影响大
    电磁力式称重传感器
    它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作(图5)。当承重台上放有被测物时,杠杆的一端向上倾斜;光电件检测出倾斜度信号,经放大后流入线圈,产生电磁力,使杠杆恢复平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换,即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高,可达1/2000~1/60000,但称量范围仅在几十毫克10千克之间。
    磁极变形式称重传感器
    如图7所示,铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起导磁率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化


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