拉力傳感器又叫電阻應變式壓力傳感器,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,在其結構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重要,它不僅關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變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應變片變形后,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。考慮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速度。
所有的壓力傳感器都在設計成能在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語。這些誤差可能來源于非線性,遲滯,不可重復性,溫度,零點平衡,校正和濕度效應。許多制造商,將精確度指定為非線性,遲滯和不可重復性的綜合影響。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構形式。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,大量的應用經(jīng)驗證明,柱式拉力傳感器有下列在應用、加工上的優(yōu)點: 結構簡單緊湊,體積小,重量輕,堅固耐用,是其他結構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)于其它任何其他結構的傳感器。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構的傳感器小得多的不重復度誤差和滯后誤差。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構傳感器都小。
拉力傳感器的優(yōu)點是精度高,測量范圍廣,壽命長,結構簡單,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。因此它廣泛應用于自動測試和控制技術中。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!
|