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地磅传感器的原理及应用分析

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地磅传感器的原理及应用分析

发布日期:2017-12-07 作者: 点击:

以全电子地磅为例,我国称重传 感器的现场使用和调试中主要存在下列 几种情况:地基和秤体的处理,传感器选 择,标定以及角差的调节,传感器的各类 故障检测和排除,称重仪表的选择和故 障检测等。

1.传感器的准确度等级

R60《称重传感器》国际建议将传感 器分为四个准确度等级:A级、B级、C级、 D级。

确定准确度等级的传感器最大分度 数以1 000为单位表示。

2.地基和秤体的处理

SCS全电子地磅的基础结构分为 无基坑和浅基坑两种,施工中应满足下 列要求:基础的地耐力不低于98KPa;基 础必须挖到冻土层以下;有必要有排水 沟道的必须修排水沟道。磅房内必须设 置一根接地桩,接地电阻必须小于4欧 姆。

对于配置防浪涌保护装置的地磅 和配置防爆装置的汽车衡有更加严格的 要求,基础施工时必须严格按照提供的 指标完成,否则将达不到防浪涌保护和 防爆的要求。

秤体安装中应注意的问题是安装限 位螺栓和调整限位间隙。安装时必须做 到限位间隙达到2〜3mm,然后必须拧紧 螺母。传感器的安装必须遵循传感器厂 家提供的安装方法。安装好的秤台用水 准仪检查是否水平。同时检查和校正秤 台四周的间隙,使之达到安装要求。

3.传感器选择

称重传感器在选用时要考虑到很多 因素,实际的使用当中要从下列几个因 素考虑。另外,称重传感器的灵敏度、最 大分度数、最小检定分度值等也是传感 器选用中必须考虑的指标

⑴使用环境。称重传感器实际上是 一种将质量信号转换成可测量的电信号 输出装置。用传感器首先要考虑传感器 所处的实际工作环境,这点对于正确选 用传感器至关重要,它关系到传感器能 否正常工作以及它的安全和使用寿命, 乃至整个衡器的可靠性和安全性。一般 情况下,高温环境对传感器造成涂覆材 料融化、焊点开化、弹性体内应力发生结 构变化等问题;粉尘、潮湿对传感器造成 短路的影响;在腐蚀性较高的环境下会 造成传感器弹性体受损或产生短路现 象;电磁场对传感器输出会产生干扰。相 应的环境因素下我们必须选择对应的传 感器才能满足必要的称重要求。

(2)传感器的数量和量程。传感器数 量的选择是根据电子衡器的用途、秤体 需要支撑的点数(支撑点数应根据秤体 几何重心和实际重心重合的原则而确 定)而定。一般来说秤体有几个支撑点就 选用几只传感器。

传感器的量程选择可依据枰的最大 称量值、选用传感器的个数、秤体自重、 可产生的最大偏载及动载因素综合评价 来决定。一般来讲,传感器的量程越接近 分配到每个传感器的载荷,其称量的准 确度就越高。但是在实际的使用当中,由 于加在传感器上的载荷除被称物体外, 还存在枰体自重、皮重、偏载及振动冲击 等载荷,因此选用传感器时,要考虑诸多方面的因素,保证传感器的安全和寿命。

(3)各种类型传感器的使用范围。传 感器形式的选择主要取决于称重的类型 和安装空间,保证安装合适,称重安全可 靠;另一方面要考虑厂家的建议。

(4)传感器的准确度等级选择。传感 器的准确度等级包括传感器的非线性、 蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。 在选用的时候不应该盲目追求高等级的 传感器,应该考虑电子衡的准确度等级 和成本。一般情况下,选用传感器的总精 度为非线性、不重复性和滞后三项指标 的之和的均方根值略高于秤的精度。

在检定过程中应该注意这样几个问题:

1)选择能达到称量要求和功能的称 重显不仪表;2)零位跟踪功能在检定中 应该取消,检定前应确定零中心位置;3) 按准确度等级中3个称量段的相应误差 带检定时,应将空枰、最小称量和3个误 差转折点及两个测试点,共七个称量点 包括进去;4)各个称量点的误差应按下 列公式进行计算:S=L-M+0.5e-厶M式

中:L 实阮显7K值,M 标准载荷

(砝码)值,e——检定分度值,AM——到 下一个闪变时的加载值。

(5)传感器的各类故障检测和排除。 对于全电子汽车衡来讲,故障处理应遵 循这样的步骤:

观察(故障观察)——分析(故障原因;) ——检测(为故障判断提供依据或对判 断结果加以验证)——修复(修理或更换) ——检定(系统调试后对其计量性能进 行测试)。可根据实际情况选用下列方法 判断:直观法、替代法、比较法、插拔法、 代码诊断法。

就称重传感器自身的特点通过下列 方法检测、判断和验证:

1)阻抗判别法:逐个将传感器的两 根输出线、输入线拆掉,用万用表测试输 出、输入阻抗和信号电缆各芯线与屏蔽 层间的绝缘电阻。如果测试结果达不到 合格证上的数值,即可判断为故障传感器;

2)信号输出判断:如果阻抗法无法 判断传感器的好坏,可用此法做进一步 检查。先给仪表通电,将传感器的输出线 拆掉。在空秤下用万用表测量其Mv输出 值。假设额定激励电压为U(v),传感器的 灵敏度为M(Mv/V),传感器的额定载荷F (kg),那么每个传感器的输出为UxMxK+ F(Mv)。如果那一只的输出值超出该计算 值过大(理想情况下不存在偏载时应该 相等)或不稳定,即可判断传感器有故障。

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