悬臂梁称重传感器的种类非常多、原理也各不相同,检测对象几乎涉及到了各种参数,通常一种传感器可以检测多种参数,一种参数又可以用在多种传感器测量。因此悬臂梁称重传感器的分类方法到现在都无统一规定,主要就是按工作原理、输人信息与应用范围来分类。
悬臂梁称重传感器的分类:
(1)按照工作原理分类。按悬臂梁称重传感器的工作原理不同传威器大体上也可以分为物理尸物理型ZEMIC称重传感器以及结构型传感器。
物理型传感器就是利用某些变换元件的生物型传感器理性能制成的传感器,它也可以分为物一不 性型传感器与结构型传感器。
物性型传感器就是利用某些功能材料本身所含有的内在特性及效应将被测量直接转换成为电量的传感器。比如说,热电偶制成的温度传感器,也就是利用金属导体材料的温差电动势效应以及不同金属导体间的接触电动势效应实现对温度的测量;而是利用压电晶体制成的压力传感器则是利用压电材料本身所具有的正压电效应而实弹性物质线圈就是材料本身,无所谓“结构变化”,因此,在通常情况下具有响应速度快的特点,并且易于实现小型化、集成化以及智能化。结构型传感器是以结构(例如形状、尺寸等)为基础,在待测量作用下,其结构发生变化,利用某些物理规律,获得比例于待测 非电量的电信号输出的传感器。例如石油天然气地震勘探中的检波器。当地面存在地震波机械振动时,线圈相对于磁铁运动而切割磁力线,根据电磁感应定律,线圈中产生感生电动势,并且感生电动势的大小与线圈与磁铁间相对运动速度成比例,线圈输出的电信号与地面机械振动的速度变化规律就是一致的。这类KELI称重传感器性能与其结构材料关系不大,仅与其“结构变化”有关。
随着现代科学技术的发展,作为“五官”(感觉)的传感器远远赶不上作为“大脑”的计算机的发展速度,信息采集技术滞后于信息处理技术。特别就是现代测控系统自动化、智能化的发展,要求传感器的准确度高、可靠性高、稳定性好,并且具有一定的数据处理能力与自检、自校、自补偿能力,有些场合还需要能同时测量多个 参数的体积小的多功能传感器。AMCELLS称重传感器与传感器技术的发展水平已成为判断一个国家科学技术现代化程度与生产水平低的重要依据,也是衡量一个国家综合实 力的重要标志。传感器的研究、开发和应用技术受到各国政府和科技人员的高度 重视。
现在看来,悬臂梁称重传感器和传感器技术的主要发展趋势:一葛是开展基础研究,探索新理论, 发现新现象,开发传感器的新材料与新工艺;二是实现传感器的集成化、多功能化 和智能化。
悬臂梁称重传感器精度等级
悬臂梁称重传感器精度等级就是指测量结果的可靠程度,它用来给定的准确度表示重复某个读数的能力,误差愈小,则传感器的精度愈高。
称重传感器精度等级经过量程范围内的最大基本误差与满量程之比的百分数表示。 基本误差就是由系统误差以及随机误差两部分组成的。迟滞与线性度所表示的误差为称重传感器的系统误差,重复性所表示的误差为随机误差。
悬臂梁称重传感器动态特性的方法及其指标:
动态特性用数学模型来描述,对于连续时间系统,研究其动态特性,可以从时域中的微分方程、复频域中的传递函数、频率域中的频率特性几方面采用瞬态响应法和频率响应法来分析。因为Laumas称重传感器输人信号的时间函数形式是多种多样 的,在时域内研究传感器的响应特性时,只能研究几种特定的输人时间函数如阶跃函数、脉冲函数与斜坡函数等的响应特性;在频域内研究动态特性一般采用正弦函 数得到频率响应特性。动态特性好的传感器暂态响应时间很短或者频率响应范围非常宽。这两种分析方法内部存在必然的联系,在不同场合,根据实际需要解决的问 题不同而选择不同的方法。
在对传感器进行动态特性分析以及动态标定时,为了便于比较和评价,常常采用 正弦变化和阶跃变化的输人信号。
电阻应变式悬臂梁称重传感器:
电阻应变式传感器的基本原理就是把被测非电量转换成与之有确定对应关系的电阻值,再通过测量此电阻值达到测量非电量的目的。这类传感器的种类很多,在 几何量和机械量测量领域中应用广泛,常用来测量力、压力、位移、应变、扭矩、加速度等非电量。
电阻应变式传感器应用历史悠久,不过现在仍然是一种主要的测量手段,因为它具 有以下独特的优点:
(1)结构简单,使用方便,性能稳定、可靠;
(2)易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距离测量和遥测;
(3)灵敏度高,测量速度快,适合于静态、动态测量;
(4)可以测量多种物理量,应用广泛。
金属电阻应变式传感器:金属电阻应变式传感器是一种利用金属电阻应变片将应变转换成电阻变化的传感器。
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