電子秤稱重傳感器:
稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。用傳感器茵先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境,這點(diǎn)對(duì)正確選用稱重傳感器至關(guān)重要,它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。在稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評(píng)價(jià)方法上,新舊國(guó)標(biāo)有質(zhì)的差異。
電子秤稱重傳感器原理:
稱重傳感器可以說是電子秤中最重要的一個(gè)部件之一,除了稱重傳感器然后就是IC,主要為兩個(gè)核心元件,稱重傳感器本身只是一個(gè)模擬信號(hào),當(dāng)一個(gè)重量壓到稱重傳感器上面時(shí),傳感器中的彈性元件會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變形,這個(gè)變化在滿載大約在1mm左右的變化,當(dāng)變形時(shí),貼在彈性元件上面的電阻應(yīng)變計(jì)細(xì)微的絲刪會(huì)拉升和彎曲,總計(jì)4片電阻,按照惠斯登電橋原理,當(dāng)電阻應(yīng)變計(jì)拉升和彎曲時(shí)會(huì)電阻會(huì)往2個(gè)方向變化,一個(gè)是正方向一個(gè)負(fù)方向,我們讀取他的數(shù)值就是這個(gè)差值,不同的變形量差值不同,但這個(gè)是成線性比例的,當(dāng)然有一些小誤差,這個(gè)誤差會(huì)因?yàn)橘N片位置和材質(zhì)等有影響,我們稱它為非線性。所以當(dāng)一臺(tái)秤出廠前我們都需要標(biāo)定和校準(zhǔn),成2個(gè)方面考慮,一個(gè)是輸出,一個(gè)是非線性。
這是應(yīng)變計(jì)的原始輸出,這個(gè)輸出信號(hào)非常微弱,正常情況為,所以IC要把這個(gè)信號(hào)處理,讓使用者能夠讀取讓人易懂的Kg和磅的數(shù)字,目前臺(tái)灣宏康的一款芯片處理這個(gè)信號(hào)非常好,國(guó)內(nèi)的一些大一點(diǎn)的電子秤玻璃秤公司都用這款芯片處理傳感器信號(hào),并且價(jià)格低廉,性能穩(wěn)定。
電子秤稱重傳感器工作原理:
1. 兩個(gè)典型的力學(xué)模型
當(dāng)F>0時(shí),R1、R3被拉伸,阻值增大;R2、R4被壓縮,阻值減小。
2. 惠斯頓電橋
在應(yīng)變計(jì)的電測(cè)技術(shù)中,應(yīng)用最廣泛的測(cè)量電路是惠斯通電橋電路。測(cè)量電橋由于具有靈敏度高、測(cè)量范圍寬、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、容易實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn),因此能很好地滿足應(yīng)變測(cè)量的要求。
電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種,當(dāng)Ui為直流時(shí)該電橋?yàn)橹绷麟姌?。電橋電路如上圖所示,它的四個(gè)橋臂由R1、R2、R3、R4組成。
1.直流電橋的電壓輸出
根據(jù)分壓原理,從D-A-C半橋來看,從D經(jīng)A到C的電壓降為Ui,通過R1、R2的電流
I1=Ui/(R1+R2) (1)
R2上的電壓降為I1R2,代入(1)得
UAC=Ui*R2/(R1+R2) (2)
同樣,D-B-C半橋的電壓降也是Ui,R3上的電壓降為:
UBC=Ui*R3/(R3+R4) (3)
則輸出電壓UO是UBC與UAC之間的差,即
R1R3-R2R4
UO=UBC-UAC= Ui (4)
(R1+R2)(R3+R4)
由(4)可知,當(dāng)橋臂電阻滿足如下條件時(shí),即
R1R3=R2R4 (5)
電橋的輸出電壓UO=0,電橋處于平衡狀態(tài)。
為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,在實(shí)測(cè)之前應(yīng)使電橋平衡(置零),這樣輸出電壓只與應(yīng)變計(jì)感受應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān)。
2.按上述力學(xué)模型解釋:
當(dāng)F=0時(shí),R1R3=R2R4;U0=0;
當(dāng)F>0時(shí),R1、R3增加,R2、R4減小,U0>0。
若欲得到與上述電信號(hào)相反的結(jié)果時(shí),只需將A與C(或B與D)之間的電源正、負(fù)極互換即可。
3.當(dāng)橋臂電阻的阻值發(fā)生變化時(shí),電橋的輸出電壓也隨著發(fā)生變化,當(dāng)⊿R<