拉力傳感器又叫電阻應(yīng)變式壓力傳感器,隸屬于稱重傳感器系列,是一種將物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置,它使用兩個拉力傳遞部分傳力,在其結(jié)構(gòu)中含有力敏器件和兩個拉力傳遞部分,在力敏器件中含有壓電片、壓電片墊片,后者含有基板部分和邊緣傳力部分,其特征是使兩個拉力傳遞部分的兩端分別固定在一起,用兩端之間的橫向作用面將力敏器件夾緊,壓電片墊片在一側(cè)壓在壓電片的中心區(qū)域,基板部分位于壓電片另一側(cè)與邊緣傳力部分之間并緊貼壓電片,其用途之一是制成鉤秤以取代桿枰。實際工作環(huán)境對于正確選用拉力傳感器至關(guān)重要,它不僅關(guān)系到拉力傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,甚至整個衡器的可靠性和安全性。
拉力傳感器基于這樣一個原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程?紤]到使用地點的策略加速度和空氣浮力對轉(zhuǎn)換的影響,拉力傳感器的性能指標主要包括有線性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。 一般您需要的壓力傳感器壓力范圍最大值應(yīng)該達到您系統(tǒng)最大壓力值的1.5倍。我們建議的這些額外的壓力范圍是由于許多的系統(tǒng),特別是水壓和過程控制,有壓力尖峰或者連續(xù)的脈沖。這些尖峰可能會達到“最大”壓力的五倍甚至十倍,且可以造成傳感器的損壞。連續(xù)的高壓脈沖,接近或者超過傳感器的最大額定壓力,也會縮短傳感器的壽命。但是僅僅提高傳感器額定壓力并不是萬全之策,因為這會犧牲傳感器的分辨率。您可以使用緩沖器來減弱尖峰,但是這也僅僅是一個折中方案,因為這會降低傳感器的響應(yīng)速度。
所有的壓力傳感器都在設(shè)計成能在2億個周期中承受最大壓力而不會降低性能。您在選擇壓力傳感器的時候需要在系統(tǒng)性能與傳感器壽命之間找到一個折中的解決方案。精確度是制造商們用來描述傳感器輸出誤差常用的一個術(shù)語。這些誤差可能來源于非線性,遲滯,不可重復(fù)性,溫度,零點平衡,校正和濕度效應(yīng)。許多制造商,將精確度指定為非線性,遲滯和不可重復(fù)性的綜合影響。對許多傳感器來說,“精確度”會由于溫度,零點平衡等因素而比標稱值更低。
柱式拉力傳感器是一種最古老的結(jié)構(gòu)形式。過去幾年中,大家都認為它有先天非線性的缺點,所以很少加以深入研究。這幾年來,人們又開始對它賦予了極大重視,因為幾年來,大量的應(yīng)用經(jīng)驗證明,柱式拉力傳感器有下列在應(yīng)用、加工上的優(yōu)點: 結(jié)構(gòu)簡單緊湊,體積小,重量輕,堅固耐用,是其他結(jié)構(gòu)的傳感器所不可比擬的,所以它的材耗、工時消耗是最小的。彈性體的幾何形狀簡單,設(shè)計計算、機械加工、表面處理都極簡單。傳感器剛性好,固有頻率高,動態(tài)響應(yīng)好,有利于動態(tài)測量。對振動不敏感,一般使用清晰度下可允許3g的拜動;抗過載能力和抗沖擊能力均優(yōu)于其它任何其他結(jié)構(gòu)的傳感器。柱式傳感器的計量軸線與負荷方向重合,不存在固止邊界條件對它的影響和約束。所以柱式傳感器有比其它任何結(jié)構(gòu)的傳感器小得多的不重復(fù)度誤差和滯后誤差。采用單層膜片或雙層膜片焊接密封工藝后,可獲得很好的抗側(cè)、抗扭能力。由此,它的方位誤差可做得比其它任何結(jié)構(gòu)傳感器都小。
拉力傳感器的優(yōu)點是精度高,測量范圍廣,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。它的缺點是對于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號較弱,但可采取一定的補償措施。因此它廣泛應(yīng)用于自動測試和控制技術(shù)中。更多壓力傳感器知識和產(chǎn)品價格資訊盡在現(xiàn)代豪方傳感器之家!
|