Gewichtskraftsensor

Gewichtungs-Kraftsensor

Ein Gewichtungs-Kraftsensor ist ein Gerät, das die Schwerkraft in ein elektrisches Signal umwandelt.

Zu den gängigen Typen gehören Widerstandsspannungsart, elektromagnetische Kraftart und Kapazitätsart, unter denen der Widerstandsspannungsart wegen seiner einfachen Struktur weit verbreitet ist,hohe Genauigkeit und breite Anwendungsebene.

Grundsätze
Der Widerstandsdeckungssensor basiert auf einem solchen Prinzip: Elastomer (elastisches Element, empfindlicher Strahl) unter Einwirkung einer äußeren Kraft, elastische Verformung,Paste auf der Oberfläche des Widerstands Dehnungsmessers (Umwandlungselement) auch mit Verformung, der Widerstandsspannungsmessgerät] verformt, wird sich sein Widerstand ändern (erhöhen oder verringern),dann wird der entsprechende Messkreislauf zur Widerstandsänderung in elektrisches Signal (Spannung oder Strom), um den Prozess der Umwandlung von äußeren Kräften in elektrisches Signal abzuschließen.

Es kann festgestellt werden, daß das Widerstandsspannungsmessgerät, das Elastomer und die Detektionsschaltung mehrere unverzichtbare Bestandteile des Widerstandsspannungsgewichtungssensors sind.

Die folgenden drei Aspekte werden kurz erörtert.

Einer, Widerstandsspannungsmessgerät Widerstandsspannungsmessgerät ist eine Widerstandsdrahtmaschine, die auf dem Substrat aus einem organischen Material verteilt ist, das heißt, ein Spannungsmessgerät wird.

Ein wichtiger eigener Parameter ist der Empfindlichkeitskoeffizient, k.

Reden wir über seine Bedeutung.

Es gibt einen Metallwiderstandsdraht, dessen Länge l ist, dessen Querschnitt kreisförmig mit Radius r ist, dessen Fläche s ist und dessen Widerstand ρ.Der Poisson-Koeffizient dieses Materials beträgt μ.

Wenn der Widerstandsdraht nicht von einer äußeren Kraft beeinflusst wird, beträgt sein Widerstandswert r: r = ρ l / s (Ω) (2-1).

Lassen Sie seine Dehnung Δ l, seine Querschnittsfläche schrumpft, dh der Radius seines Querschnittskreises nimmt Δ r ab.

Darüber hinaus kann nachgewiesen werden, daß sich die Widerstandsfähigkeit des Metallwalls nach der Verformung ändert, die als Δρ erfasst wird.

Formel (2- -1), d. h. wie sehr sich der Widerstandswert ändert, nachdem sich der Widerstandsdraht geändert hat.

Wir haben: Δ r = Δρ l / s + Δ l ρ / s Δ s ρ l / s2 (2-2) mit der Formel (2- -1) Entfernung Formel (2- -2) zu erhalten Δ r / r = Δρ / ρ + Δ l / l Δ s / s (2-3) zusätzlich,Wir wissen, dass der Querschnitt des Drahtes, s = π r2, dann Δ s = 2 π r * Δ r, also Δ s / s = 2 Δ r / r (2-4) aus der Materialmechanik wissen wir Δ r / r = - μ Δ l / l (2-5), Wenn das Minuszeichen die Verlängerung anzeigt,Die Radiusrichtung wird reduziert.

μ ist der Poisson-Koeffizient der Seitenwirkung des Materials.

Formel (2-4) (2-5) in (2- -3), Δ r / r = Δρ / ρ + Δ l / l + 2 μΔ l / l = (1 + 2 μ (Δρ / ρ) / (Δ l / l)) * Δ l / l = k * Δ l / l (2-6) where k = 1 + 2 μ + (Δρ / ρ) / (Δ l / l) (2-7) (2-6)) illustrates the relationship between resistance strain gauge resistance (resistance relative change) and resistance wire elongation (length relative change).

Es ist zu beachten, dass die Größe des Empfindlichkeitskoeffizienten k eine Konstante ist, die durch die Eigenschaften des Metallwiderstandsdrahtmaterials bestimmt wird.Es hat nichts mit der Form und Größe des Dehnungsmessers zu tun, liegt der k-Wert verschiedener Materialien im allgemeinen zwischen 1,7 und 3.6; der Wert k ist eine Größe, d. h. er hat keine Dimension.

In der Materialmechanik wird Δ l / l als Spannung bezeichnet, die als ε aufgezeichnet wird, um anzuzeigen, dass die Elastizität oft zu groß ist, sehr unangenehm, um oft ihre eine Million als Einheit zu nehmen,als με aufgezeichnet.

Auf diese Weise wird in der Formel (2- -6) häufig geschrieben: Δ r / r = k ε (2- -8), zwei, Elastomer Elastomer ist ein Strukturteil mit einer besonderen Form.

Es hat zwei Funktionen: Erstens trägt es die äußere Kraft des Wägesensors und erzeugt eine Reaktionskraft auf die äußere Kraft, um das relative statische Gleichgewicht zu erreichen; zweitenses erzeugt ein hochwertiges Dehnungsfeld (Fläche), so daß das in diesen Bereich eingelegte Widerstandsspannungsmessgerät ideal zur Erledigung der Umwandlung des elektrischen Signals mit Spannungsdatum geeignet ist.

Nehmen wir zum Beispiel das Elastomer des Wägesensors der Serie sb, um die Spannungsverteilung vorzustellen.

Ein kubusförmiger Freischalt mit Löchern.

Die unterste Mitte des Lochs wird reiner Scherbelastung ausgesetzt, aber die oberen und unteren Teile haben Zug- und Druckbelastung.

Wenn der Dehnungsmessgerät hier feststeckt, wird die obere Hälfte des Dehnungsmessgeräts gestreckt und der Widerstandswert steigt.während die untere Hälfte des Dehnungsmessers komprimiert wird und der Widerstandswert reduziert wird.

Der Dehnungsdruck für den zentralen Punkt am Boden des Loches ist nachstehend aufgeführt und nicht mehr abgeleitet.

ε = (3q (1 + μ) / 2 eb) * (b (h2-h2) + bh 2) / (b (h3-h3) + bh 3) (2-9) wobei: Scherkraft auf dem q-Abschnitt; e- -Young-Modul: μ - -Poisson-Koeffizient; b, b, h,h- ist die geometrische Größe des Strahls.

Es ist zu beachten, daß die oben analysierten Belastungszustände alle "lokale" Fälle sind, während das Dehnungsmessgerät tatsächlich den "durchschnittlichen" Zustand empfindet.

Drei, die Funktion des Detektionskreises ist, den Widerstand des Dehnungsmessers in Spannungsausgabe zu verwandeln.

Weil die Brücke viele Vorteile hat, wie kann den Einfluss von Temperaturänderungen hemmen, kann die seitliche Kraft Störungen hemmen,kann das Kompensationsproblem des Wiegesensors leicht lösen, so dass die Brücke in der Gewichtungssensor weit verbreitet wurde.

Da die volle Brücke gleich Armbrücke die höchste Empfindlichkeit hat, sind die Parameter jedes Arms konsistent, und der Einfluss verschiedener Störungen ist leicht einander auszugleichen,Also nimmt der Wägesensor die volle Brücke gleich Armbrücke.

Dienstleistungsumfeld
Die Wägelastzelle ist eigentlich ein elektrisches Signal-Ausgabegerät, das das Massensignal in eine Messung umwandelt.

Um zunächst die tatsächliche Arbeitsumgebung des Sensors zu betrachten, die für die richtige Auswahl des Sensors von entscheidender Bedeutung ist, hängt sie mit dem normalen Betrieb des Sensors zusammen.Sicherheit und Lebensdauer, und sogar die Zuverlässigkeit und Sicherheit der gesamten Waageinrichtung.

Im Allgemeinen verursacht die hohe Temperaturumgebung das Schmelzen des Beschichtungsmaterials, der Lötverbindungen und strukturelle Veränderungen der Belastung des Elastomers; Staub und Feuchtigkeit beeinflussen den Sensor;Das Sensorelastomer ist beschädigt oder kurzschaltetDer elektromagnetische Feld beeinträchtigt die Ausgabe des Sensors.

Unter den entsprechenden Umweltfaktoren müssen wir den entsprechenden Kraftgewichtungssensor wählen, um die notwendigen Gewichtungsanforderungen zu erfüllen.

Vergleich
Der Widerstands- und Dehnungslastgewichtungssensor wird oft als Gewichtungssensor für verschiedene elektronische Gewichte bezeichnet und zur Messung der experimentellen Last oder Kraft als Kraftsensor bezeichnet.Obwohl die Form der beiden Strukturen, ist der Produktionsprozess derselbe, aber in der Verwendung, Präzisionskalibrierung und Anforderungen oder es gibt viele spezifische Unterschiede.

Für die Nullverschiebung des Skalensensors wird die Leistung der Langzeitstabilität in der Regel nicht hinzugefügt, sondern in die Langzeitleistung der Langzeitstabilität.

Wird der Widerstandsdeckungssensor als Referenzlast der Materialprüfmaschine verwendet,1 / 100 der Nennlast des Lastsensors wird normalerweise als Anwendungsbereich der Materialprüfmaschine betrachtet.

Zu diesem Zeitpunkt kann die Anzeigegenauigkeit der Prüfmaschine auf 1% garantiert werden.]]