称重传感器负荷特性方面知识
额定量程:一只传感器的额定量程是指在设计此传感器在设计此传感器时,是以多大的力值来计算的。但实际使用时,一般只用额定量程的2/3~1/3甚至只有1/6。(原因见下面分析)。
允许使用负荷(或称安全超载):允许在一定范围内超负荷工作。一般为120%~150%;
极限负荷(或称极限超载):意NB1-300kg即当工作超过此值时,传感器将会受到损坏。此值一般为200%FS~500%FS。
当电子秤的量程确定后,传感器的量程应选得比计算值要大,例6支30吨汽车秤,照均分计算,传感器的量程应为5吨,但实际上我们用不着量程只有15~20吨,是计算值的3~5倍。这是有理同的:因为实际工作时的偏载,超载和冲击是不可避免的。
还有一点要说明的是,传感器量程与灵敏系数密切相关。当设计灵敏度为1mv/v时,在同等的结构条件下,它显然比设计灵敏度为3mv/v的传感器安全能力要大3倍。
所以传感器量程的选择有一定的机动性和规律性,一般要求用户提供总重,净重及使用工况,在订货前必须了解用户买此称重传感器将去干什么用,这是极重要的,保证用户使用成功。才会有本公司成功和声誉。
精度的选择
精度是NB1-300kg传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器。如果测量目的是定性分析的,选用重复精度高的传感器即可,不宜选用绝对量值精度高的;如果是为了定量分析,必须获得精确的测量值,就选用精度等级能满足要求的传感器称重传感器。
精度选择满足下列两个条件:
1.满足仪表输入的要求。传感器的输出信号必须大于或等于仪表要求的输入信号。
2.满足整台电子秤精度的要求。一台电子秤主要是由秤体、传感器、仪表三部分组成,在对传感器精度选择的时候,应使传感器的精度略高于理论计算值。
压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。在现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电NB1-300kg传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式压力传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。
传感器技术的研究现状
21世纪是迈向信息化社会的崭新阶段。其中,光电信息学与生物学的迅猛发展已成为这一时期科学技术发展的重要标志,并最有机会寻求更大的突破与飞跃。传感器技术作为一种与现代科学密切相关的新兴学科,在人类迈向新世纪,步入信息化社会的关键阶段想要寻求空前迅速的发展,很大程度上取决于传感器在这两个前沿领域中的深入研究与广泛应用。
在国外,光电传感器技术已广泛地运用到各国军事技术、航空航天、检测技术以及车辆工程等诸多领域。例如,军事上,国外激光制导技术迅猛发展,使导弹发射的精度和射中目标的准确性大幅度提高;美国在航空航天领域,研制出了新型高精度高耐性红外测温传感器,使其在恶劣的环境中仍能高精度测量出运行中的飞行器各部分温度;国外的NB1-300kg城市交通管理也大多运用电子红外光电传感器进行路段事故检测和故障排解的指挥;同时,国外现有汽车中常装载有新型光电传感器,如激光防撞雷达、红外夜视装置、测量发动机燃料特性、压力变化并用于导航的光纤陀螺等。
在国内,传感器行业发展迅速,传感器市场近些年一直持续增长,势头良好,主要应用于工业制造、汽车产品、电子通讯和专用设备,其中工业制造和汽车产品达到市场份额的三分之一。传感器给我国的迅速发展带来了无限商机,西门子、霍尼韦尔、凯乐、横河等传感器大企业纷纷进入我国市场,这为我国工业设备制造商和汽车制造业等传感器最终消费者带来了很大便利,但也对国内传感器行业施加了很大压力。国内传感器产品存在的主要问题是:品种少,质量较差;制造工艺技术相对落后;生产企业不掌握先进的核心制造技术;高性能传感器的科研成果转化率较低。
压电式传感器的敏感芯体材料和结构形式
压电材料
压电材料一般可以分为两大类,即压电晶体和压电陶瓷。在压电型加速度计的最常用的压电晶体为石英,其特点为工作温度范围宽,性能稳定,因此在实际应用中经常被用作标准传感器的压电材料。由于石英的压电系数比其他压电材料低得多,因此对通用型压电加速度计而言更为常用的压电材料为压电陶瓷。压电陶瓷中锆钛酸铅(PZT)是目前压电加速度计中最经常使用的压电材料。其特点为具有较高的压电系数和居里点,各项机电参数随温度时间等外界条件的变化相对较小。必须指出的是,就同一品种的压电陶瓷而言,虽然都有相同的基本特性,但由于制作工艺不同可以使两个相同材料的压电陶瓷的具体性能指标相差甚大。这种现象可以通过典型的国产传感器和进口传感器的比较得以反映,国内振动测试业几十年的经验对此深有体会。NB1-300kg传感器敏感芯体的结构形式
压电加速度传感器的敏感芯体一般由压电材料和附加质量块组成,当质量块受到加速度作用后便转换成一个与加速度成正比并加载到压电材料上的力,而压电材料受力后在其表面产生一个与加速度成正比的电荷信号。压电材料的特性决定了作用力可以是受正应力也可以是剪应力,压电材料产生的电荷大小随作用力的方向以及电荷引出表面的位置而变。根据压电材料不同的受力方法,常用传感器敏感芯体的结构一般有以下三种形式:
1)压缩形式– 压电材料受到压缩或拉伸力而产生电荷的结构形式。压缩式敏感芯体是加速度传感器中最为传统的结构形式。其特点是制造简单方便,能产生较高的自振谐振频率和较宽的频率测量范围。而最大的缺点是不能有效地排除各种干扰对测量信号的影响。
2)剪切形式– 通过对压电材料NB1-300kg施加剪切力而产生电荷的结构形式。从理论上分析在剪切力作用下压电材料产生的电荷信号受外界干扰的影响甚小,因此剪切结构形式成为最为广泛使用的加速度传感器敏感芯体。然而在实际制造过程中,确保剪切敏感芯体的加速度计持有较高和稳定的频率测量范围却是传感器制造中工艺中最为困难的一个环节。北智BW-Sensor 采用进口记忆金属材料的紧固件从而保证传感器具有稳定可靠的谐振频率和频率测量范围。
3)弯曲变形梁形式- 压电材料受到弯曲变形而产生电荷的结构形式。弯曲变形梁结构可产生比较大的电荷输出信号,也较容易实现控制阻尼;但因为其测量频率范围低,更由于此结构不能排除因温度变化而极容易产生的信号漂移,所以此结构在压电型加速度计的设计中很少被采用。
NA24称重传感器
NA24-60kg NA24-100kg NA24-150kg NA24-200kg NA24-250kg NA24-300kg NA24-350kg NA24-500kg
NA25称重传感器
NA25-60kg NA25-100kg NA25-150kg NA25-200kg NA25-250kg NA25-300kg NA25-350kg NA25-500kg
NA26称重传感器
NA26-5kg NA26-10kg NA26-15kg NA26-20kg NA26-25kg NA26-30kg
NA27称重传感器
NA27-0.5kg NA27-1kg NA27-2kg NA27-3kg NA27-5kg NA27-6kg