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[摘 要]当下时代的发展需要的就是技术的研发和改进,各行业都需要新的技术作为支撑,这样才能促进各行业的进步与经济发展,因此,技术是所有行业中的关键点,是一个中心纽带,只有依靠先进的技术我国才能实现真正的进步与发展。近几年随着科技的进步,我国的称重技术得到了前所未有的发展,各种技术层出不穷,其中称重传感器的技术则是电子衡器发展与进步的基础。如今称重技术几乎在各个行业都有他们的应用,针对不同的用途就要选择不同的传感器种类,那些不能符合社会发展需要的就应该淘汰掉,这样才能加快工作效率。
[关键词]电子衡器 称重传感器 技术
中图分类号:S342 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0156-01
传统的称重衡器有天平和秤,这也是以前人们日常生活中经常使用的工具,通过不同的砝码规格大小能够帮助人们进行粗略的测量。而随着科技时代的来临,电子衡器就产生了,不需要人工测量就能快速通过传感器显示结果,大大的节省了人们的工作效率,符合现在高速发展的社会的基本需求,因此取代了传统衡器的地位,近些年也被广泛的应用到人们的工作生产中。而这和现代的称重传感器技术有关,传感器本身技术不同就决定了它的优点和应用的价值不同。这就需要对其技术进行综合考量。
1、电子衡器概论
在人们的生产和工作中经常会用到各种工具,工具的运用是来辅助工作进行的,进能够增人们的生产效率,具有重大作用。其中衡器就是一种工具中的一种,而其主要的原理就是通过称重对物体的质量以数值形式呈现出来,是一种科学的计量工具。传统的衡器主要有秤和天平等,这些工具目前已经不适合人们生产和工作的需要,所以大多都已经淘汰,不加使用了。这很大程度上是由于电子衡器的出现。电子衡器是通过传感器技术与承重系统的综合运用,最后能将数值呈现在显示器上。具体而言就是将测量的物体的重力转换成电信号从而进行数值的显示,因此,在电子衡器中称重传感器是关键。所以针对称重传感器又有了许多的分类,这些传感器技术的应用极大的促进了我国生产效率的有效提升。
2、常见称重传感器的种类
2.1 电阻应变片式传感器
电阻应变片通过特殊的黏合剂紧密粘合于基体上,当基体受力产生形变时,应变片同时发生形变,从而使应变片的阻值发生改变,经惠斯顿电桥,如图1所示,将电阻变化转化为电信号,从而完成了将外力变化为电信号的过程。
2.2 电磁力平衡式传感器
电磁力平衡式传感器的称重过程基于安培力实现。如图2,在导线上加上秤盘,秤盘及导线本身具备的重力方向朝下,而通电导线受到向上的电磁力,当通过导线的电流值达到某一值時,这两个力相互平衡,此时传感器就处于平衡状态。
2.3 容式传感器
电容式传感器是一种把被测的机械量,如压力、位移等转换为电容量变化的传感器。其敏感部件电容器通常由极间充满空气的两个平行电极组成。
2.4 电式传感器
光电式传感器包括光栅式和码盘式两种。光栅式传感器的工作原理是将光栅形成的莫尔条纹角位移转换成光电信号;光电池透过码盘接受光信号并转换成电信号,由电路进行处理并得到测量结果。
2.5 液压式传感器
液压式传感器利用液压油压力与所承受的被测物重力(质量)成正比,只要测出液压油压力的增大值,就可得到被测物的质量。
2.6 磁极变形式传感器
磁极变形式传感器的铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起磁导率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。
2.7 动式传感器
弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出被测物作用在弹性元件上的力,进而求出其质量。
2.8 陀螺仪式传感器
仪式传感器的基本部件有陀螺转子、内/外环、附件等,如图3所示,转子装在内环中,以角速度W绕x轴稳定旋转。
2.9 纤光栅式传感器
光纤光栅传感器的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。
3、技术应用分析
不同的技术都有其不同的应用价值,而不适合社会发展的就要遭到社会的淘汰。在以上9种的称重传感器的应用上,也有着一定的体现。每种传感器技术都有其优点和缺点,这就需要根据它们特性来进行选用,市场也以它们的实际价值作为衡量标准。其中电磁力平衡与电阻应变片式的传感器就比较成熟,进而应用较广;光电式以及磁极变形式的传感器已经不适合社会发展;振动以及螺旋式传感器虽然在数值精准上较高但是价格上较贵;电容式相比于液压式的传感器还是应用场合较多的。而在实际生活中,由于前两种传感器在受干扰等方面具有极大优势,所以也是经常应用的衡器,但是光纤光栅式传感器也有很大的发展空间。
4、结论
称重衡器在我们的日常生活和生产中具有重要意义和作用。在生产和工作生活中人们往往需要要对产品的数据进行精确,这就需要称重衡器的应用。而随着时代的发展,传统衡器已经越来越不满足于社会发展的需要,人们对于衡器的要求就提高了,这就一定程度上促进了电子衡器的发展。其称重传感器技术的进步是主要发展的动力,技术的原理都是有一定的科学依据的,但是大都是优缺点并存,这就需要市场来进行衡量,物美价廉并具有应用价值的才是人们的首选。因此,其传感器的选择对于我国的发展具有重要意义。
参考文献
[1] 施娟,徐佳杰,吴蕴珺,等.几种常见电子衡器称重传感器的技术分析[J].计量与测试技术,2017,44(5):22-24.
[2] 杨青锋.几种常见称重传感器技术特性及应用的介绍与分析[J].衡器,2015(5):41-45.
[3] 钟洪友.基于称重传感器技术的应用研究[J].衡器,2017(4):16-19.
[关键词]电子衡器 称重传感器 技术
中图分类号:S342 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0156-01
传统的称重衡器有天平和秤,这也是以前人们日常生活中经常使用的工具,通过不同的砝码规格大小能够帮助人们进行粗略的测量。而随着科技时代的来临,电子衡器就产生了,不需要人工测量就能快速通过传感器显示结果,大大的节省了人们的工作效率,符合现在高速发展的社会的基本需求,因此取代了传统衡器的地位,近些年也被广泛的应用到人们的工作生产中。而这和现代的称重传感器技术有关,传感器本身技术不同就决定了它的优点和应用的价值不同。这就需要对其技术进行综合考量。
1、电子衡器概论
在人们的生产和工作中经常会用到各种工具,工具的运用是来辅助工作进行的,进能够增人们的生产效率,具有重大作用。其中衡器就是一种工具中的一种,而其主要的原理就是通过称重对物体的质量以数值形式呈现出来,是一种科学的计量工具。传统的衡器主要有秤和天平等,这些工具目前已经不适合人们生产和工作的需要,所以大多都已经淘汰,不加使用了。这很大程度上是由于电子衡器的出现。电子衡器是通过传感器技术与承重系统的综合运用,最后能将数值呈现在显示器上。具体而言就是将测量的物体的重力转换成电信号从而进行数值的显示,因此,在电子衡器中称重传感器是关键。所以针对称重传感器又有了许多的分类,这些传感器技术的应用极大的促进了我国生产效率的有效提升。
2、常见称重传感器的种类
2.1 电阻应变片式传感器
电阻应变片通过特殊的黏合剂紧密粘合于基体上,当基体受力产生形变时,应变片同时发生形变,从而使应变片的阻值发生改变,经惠斯顿电桥,如图1所示,将电阻变化转化为电信号,从而完成了将外力变化为电信号的过程。
2.2 电磁力平衡式传感器
电磁力平衡式传感器的称重过程基于安培力实现。如图2,在导线上加上秤盘,秤盘及导线本身具备的重力方向朝下,而通电导线受到向上的电磁力,当通过导线的电流值达到某一值時,这两个力相互平衡,此时传感器就处于平衡状态。
2.3 容式传感器
电容式传感器是一种把被测的机械量,如压力、位移等转换为电容量变化的传感器。其敏感部件电容器通常由极间充满空气的两个平行电极组成。
2.4 电式传感器
光电式传感器包括光栅式和码盘式两种。光栅式传感器的工作原理是将光栅形成的莫尔条纹角位移转换成光电信号;光电池透过码盘接受光信号并转换成电信号,由电路进行处理并得到测量结果。
2.5 液压式传感器
液压式传感器利用液压油压力与所承受的被测物重力(质量)成正比,只要测出液压油压力的增大值,就可得到被测物的质量。
2.6 磁极变形式传感器
磁极变形式传感器的铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时,内部产生应力并引起磁导率变化,使绕在铁磁元件(磁极)两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力,进而确定被测物的质量。
2.7 动式传感器
弹性元件受力后,其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化,即可求出被测物作用在弹性元件上的力,进而求出其质量。
2.8 陀螺仪式传感器
仪式传感器的基本部件有陀螺转子、内/外环、附件等,如图3所示,转子装在内环中,以角速度W绕x轴稳定旋转。
2.9 纤光栅式传感器
光纤光栅传感器的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。
3、技术应用分析
不同的技术都有其不同的应用价值,而不适合社会发展的就要遭到社会的淘汰。在以上9种的称重传感器的应用上,也有着一定的体现。每种传感器技术都有其优点和缺点,这就需要根据它们特性来进行选用,市场也以它们的实际价值作为衡量标准。其中电磁力平衡与电阻应变片式的传感器就比较成熟,进而应用较广;光电式以及磁极变形式的传感器已经不适合社会发展;振动以及螺旋式传感器虽然在数值精准上较高但是价格上较贵;电容式相比于液压式的传感器还是应用场合较多的。而在实际生活中,由于前两种传感器在受干扰等方面具有极大优势,所以也是经常应用的衡器,但是光纤光栅式传感器也有很大的发展空间。
4、结论
称重衡器在我们的日常生活和生产中具有重要意义和作用。在生产和工作生活中人们往往需要要对产品的数据进行精确,这就需要称重衡器的应用。而随着时代的发展,传统衡器已经越来越不满足于社会发展的需要,人们对于衡器的要求就提高了,这就一定程度上促进了电子衡器的发展。其称重传感器技术的进步是主要发展的动力,技术的原理都是有一定的科学依据的,但是大都是优缺点并存,这就需要市场来进行衡量,物美价廉并具有应用价值的才是人们的首选。因此,其传感器的选择对于我国的发展具有重要意义。
参考文献
[1] 施娟,徐佳杰,吴蕴珺,等.几种常见电子衡器称重传感器的技术分析[J].计量与测试技术,2017,44(5):22-24.
[2] 杨青锋.几种常见称重传感器技术特性及应用的介绍与分析[J].衡器,2015(5):41-45.
[3] 钟洪友.基于称重传感器技术的应用研究[J].衡器,2017(4):16-19.