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基於先進數據處理技術的智能稱重儀表傳感器研究

發布時間:2019-12-24 14:28:28 |來源:網絡轉載

模擬式稱重傳感器介紹
傳統模擬稱重傳感器主要有壓電式、壓磁式、電阻應變式幾種。壓電式稱重傳感器是利用壓電材料的壓電效應,當有外力作用在壓電元件上,就有電壓(或電荷)輸出。壓電式傳感器形小體輕、工作頻帶較寬、機械強度高、剛性大、工作變形小、絕緣性能好,廣泛用於機械振動、衝擊等領域的測量,但由於外力作用在壓電材料上產生的電荷隻有在無泄漏的情況下才能保存,這就要求測量電路的輸入阻抗非常大,很難實現,這種稱重傳感器一般用於動態力的測量。

壓磁式傳感器的工作原理是利用鐵磁材料(如:鎳、鐵鎳、鐵矽合金等)的壓磁效應工作的。壓磁式傳感器抗幹擾能力強,過載能力大,對運行條件的要求低,能在較差的環境條件(灰塵、腐蝕性氣體、溫度濕度較惡劣)下工作,在冶金、礦山、化工領域有廣泛的應用,但長期穩定性和線性度差。

電阻應變式稱重傳感器的是現階段應用最廣、性能穩定、精度高、技術成熟的稱重傳感器。它是利用金屬彈性體的應變效應進行轉換的,在被側力 P 的作用下,彈性體發生形變帶動附在上麵的應變片發生形變,對應產生電阻的變化,電阻的變化反映力的大小。這種傳感器具有體積小、反應快、線性度好、重複性好、使用方便等優點。本文的傳感器其模擬部分即為電阻應變式稱重傳感器。

上麵三類傳統稱重傳感器都是模擬的,就是把待測力轉換成與之成確定關係的電學量(如:電壓、電荷、電流),由於模擬量(電壓,電流)易受電磁場幹擾,不利於直接遠距離傳播,在信號處理係統中,由於半導體器件本身的非線性失真和隨機噪音的逐級增加,模擬電路的電子元件的溫度參數等影響,從而不可避免地會產生信號失真和信噪比劣化,因此模擬傳感器存在這種不可克服的缺點,製約著模擬傳感器的應用範圍。
 
數字稱重傳感器現狀
現階段雖然模擬式電阻應變式傳感器由於其性能的可靠性及技術生產的成熟性仍占據著主要市場,但由於模擬傳感器的輸出是模擬信號,輸出信號十分微弱,而且模擬電路的電子元器件受溫度的影響而造成參數及特性的變化,使其長期穩定性不好控製,更重要的是由於是模擬傳感器,沒有記錄傳感器信息的存儲器等,所以在許多應用的場合無法實現智能化。(網絡文章)

 

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