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力傳感器的基本原理

文章出處:網絡轉載人氣:發表時間:2021-12-08 14:51:48

        力傳感器內部通常貼有應變電阻,相互連接,構成惠斯通電橋。而惠斯通電橋是一種模擬信號,通常以毫伏/伏激勵表示。來自應變計的信號必須經過"調節",然后才能通過ADC(模數轉換器)進行數字化。信號調理器可以是單獨的設備,或者在數字顯示器的情況下,可以是內部組件。信號調理器是一種將電信號轉換為對用戶更有用的另一種形式的信號的設備。力傳感器信號調理可包括放大、衰減、激勵、濾波和隔離。放大是指將小信號轉換為比例較大的信號,例如mV放大至V級別。衰減的含義與放大相反,指將大信號轉換為比例較小的信號。激勵指施加到傳感器的電壓的外部應用,用于正常運行。濾波可消除特定頻率范圍內額外的噪聲干擾。隔離用于斷開接地環路,阻止高壓浪涌并抑制高共模電壓,從而保護操作員和測量設備。

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       在使用任何力傳感器之前,它必須進行校準。目的是將輸出電壓轉換為用戶定義的值。換句話說,必須告訴系統的數據處理組件多少mV / V等于1kg。在校準過程中,通過校準壓力機將已知重量施加到力傳感器上。校準技術人員對指示器進行調整,以了解生成的mV/V輸出等于已知重量。例如,如果對系統施加200kg負載并且輸出為1.501 mV/V,則指示器被編程為將1.501 mV/V信號識別為200kg。

       在多傳感器測力系統中,每個稱重傳感器的 mV/V 輸出將略有不同。出廠時標稱輸出為3mV/V的力傳感器的實際輸出范圍為2.93.1mV/V。接線盒執行微調功能以彌補這些細微的差異。

       在多分力平臺中有四個內部稱重傳感器。校準系統時,每個信號在接線盒內進行"微調",以便在引入已知測試砝碼時返回幾乎相同的mV/V輸出。此過程可確保無論負載位置或方向如何,相同的負載都將讀取相同的負載。這在稱重非自流平產品(如污垢、面粉、混凝土等)的應用中尤其重要。

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       接線盒還執行求和功能,該功能將各個力傳感器的輸出組合在一起,使數字指示器看起來像是一個承載負載的稱重傳感器。組合信號與電池的組合mV/V輸出成正比。例如,4個輸出為3.000 mV/V的力傳感器將通過接線盒"求和"再取均值,以便指示器的輸出為3.000 mV/V。


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