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稱重傳感器的性能指標(biāo)詳解
稱重傳感器的靈敏度:1mV/V代表什么?
稱重傳感器的靈敏度S,計算方法:傳感器在一定的供電條件下Uin(比如5VDC),載荷達到額定滿量程(比如10kg)時的輸出變化量Uout(比如10mV)與供電電壓的比值:S=Uout/Uin=10mV/5V=2mV/V.
如果傳感器的靈敏度為1mV/V,那么在5VDC激勵電源作用下,傳感器在額定載荷時的輸出信號應(yīng)該為:Uout=S*Uin=1mV/V*5V=5mV
注意:以上滿載荷時的輸出,一定要除去傳感器的零點輸出。
稱重傳感器的工藝元素:彈性體 彈性體的材料(鋼材或者鋁材)有以上是影響傳感器本精度的主要因素,當(dāng)然使用環(huán)境也會對傳感器的性能造成一定的影響。
拉繩傳感器的工作原理及安裝注意事項
拉繩位移傳感器又稱拉繩傳感器。它是一種新型而簡便的長度位移傳感器,用途非常廣泛,具有結(jié)構(gòu)緊湊、測量行程長、安裝空間尺寸小、測量精度高,可靠性好,壽命長,維護少等優(yōu)點。另外,拉繩位移傳感器安裝使用方便,適合許多危險場合應(yīng)用,廣泛應(yīng)用與測量領(lǐng)域。
一、拉繩位移傳感器工作原理和常用參數(shù)
拉繩式位移傳感器的功能是把機械運動轉(zhuǎn)換成可以計量,記錄或傳送的電信號。拉繩位移傳感器由可拉伸的不銹鋼繩繞在一個有螺紋的輪轂上,此輪轂與一個精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器連接在一起,感應(yīng)器可以是增量編碼器,(獨立)編碼器,混合或?qū)щ娝芰闲D(zhuǎn)電位計,同步器或解析器。
操作上,拉繩式位移傳感器安裝在固定位置上,拉繩縛在移動物體上。拉繩直線運動和移動物體運動軸線對準(zhǔn)。運動發(fā)生時,拉繩伸展和收縮。一個內(nèi)部彈簧保證拉繩的張緊度不變。帶螺紋的輪轂帶動精密旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器旋轉(zhuǎn),輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。測量輸出信號可以得出運動物體的位移、方向或速率。
常用參數(shù)有測量行程、輸出信號模式、線性度、重復(fù)性、分辨率、線徑規(guī)格、出線口拉力、zui大往返速度、重量、輸入電阻值、功率、工作電壓、工作溫度、震動、防護等級等。
二、拉繩位移傳感器信號輸出方式
拉繩位移傳感器信號輸出方式分為數(shù)字信號輸出和模擬信號輸出,數(shù)字輸出型可以選擇增量旋轉(zhuǎn)編碼器、值編碼器等,輸出信號為方波ABZ信號或格雷碼信號,行程zui大可以做到10000毫米,線性精度zui大0.01%,分辨力根據(jù)配置不同zui大可以達到0.001毫米/脈沖。
模擬輸出型可以選擇精密電位器、霍爾編碼器、值編碼器等,輸出信號可以為4-20毫安、0-5伏、0-10伏、串行SSI和電阻信號等,zui大行程可以達到12500毫米,使用環(huán)境zui大可以達到IP65的防護等級,-45℃~+105℃的寬溫度環(huán)境下使用。
三、使用安裝注意事項
1,利用底部4個固定螺絲孔,依現(xiàn)場及機器安裝空間設(shè)施需要,直接安裝或另加保護或其他機械使用。
2,不銹鋼索安裝時,須注意水平角度,亦即盡量使鋼索由出線口至移動部位之機構(gòu),于工作時水平滑動, 保持zui小角度(容許偏差+/-30)以確保量測精度及鋼索之壽命。
3,鋼索本體是不銹鋼加涂氟層,請勿讓其受外力的割傷﹑燒損﹑撞擊等不當(dāng)之事發(fā)生:過量的粉塵﹑積屑或是足以破壞鋼索的物品貯留于內(nèi)部的滑輪或出線口將造成鋼索破損,導(dǎo)致運轉(zhuǎn)不順的故障。
4,未安裝于工作臺或固定坐前,請勿用手或是其它產(chǎn)品將鋼索拉出并讓其瞬間自行彈回。此舉將造成鋼索斷裂,傷害本體結(jié)構(gòu)及人身安全。
5,MPS-S和MPS-M系列產(chǎn)品的往復(fù)運動的瞬間加速不可超過1米/秒;MPS-L和MPS-L-P系列產(chǎn)品的往復(fù)運動的瞬間加速不可超過0.5米/秒;此舉將造成鋼索斷裂。
6,若使用于非直線運動的機構(gòu),請加裝適當(dāng)?shù)幕嗊\轉(zhuǎn)。
7,若使用于環(huán)境惡劣或特殊場合,請自行加裝保護機構(gòu)或與生產(chǎn)廠家,以免造成損失。
拉繩位移傳感器分為數(shù)字輸出型和模擬輸出型兩個產(chǎn)品類。適合直線導(dǎo)軌系統(tǒng),液壓氣缸系統(tǒng)、伸縮系統(tǒng),倉儲位置定位,壓力機械,造紙機械,紡織機械,金屬板材機械,包裝機械,印刷機械,水平控制儀,建筑機械等相關(guān)尺寸測量和位置控制。在試驗機行業(yè)屏顯、數(shù)顯系統(tǒng)上應(yīng)用也較為廣泛,其它應(yīng)用場合可以定制拉繩式位移傳感器。此外,拉繩位移傳感器*可以替代光柵尺、電子尺,實現(xiàn)低成本的高精度測量。
扭矩傳感器的原理及應(yīng)用范圍
扭矩傳感器在旋轉(zhuǎn)動力系統(tǒng)中zui頻繁涉及到的參數(shù),旋轉(zhuǎn)扭矩,為了檢測旋轉(zhuǎn)扭矩傳統(tǒng)使用較多的是扭轉(zhuǎn)角相位差式傳感器,該方法是在彈性軸的兩端安裝著兩組齒數(shù)、形狀及安裝角度*相同的齒輪,在齒輪的外側(cè)各安裝著一只接近(磁或光)傳感器。當(dāng)彈性軸旋轉(zhuǎn)時,這兩組傳感器就可以測量出兩組脈沖波,比較這兩組脈沖波的前后沿的相位差就可以計算出彈性軸所承受的扭矩量。該方法的優(yōu)點:實現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩信號的非接觸傳遞,檢測信號為數(shù)字信號;缺點:體積較大,不易安裝,低轉(zhuǎn)速時由于脈沖波的前后沿較緩不易比較,因此低速性能不理想。
扭矩測試比較成熟的檢測手段為應(yīng)變電測技術(shù),它具有精度高,頻響快,可靠性好,壽命長等優(yōu)點。 將的測扭應(yīng)變片用應(yīng)變膠粘貼在被測彈性軸上,并組成應(yīng)變橋,若向應(yīng)變橋提供工作電源即可測試該彈性軸受扭的電信號。這就是基本的扭矩傳感器模式。但是在旋轉(zhuǎn)動力傳遞系統(tǒng)中,zui棘手的問題是旋轉(zhuǎn)體上的應(yīng)變橋的橋壓輸入及檢測到的應(yīng)變信號輸出如何可靠地在旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分之間傳遞,通常的做法是用導(dǎo)電滑環(huán)來完成。
由于導(dǎo)電滑環(huán)屬于磨擦接觸,因此不可避免地存在著磨損并發(fā)熱,因而限制了旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速及導(dǎo)電滑環(huán)的使用壽命。及由于接觸不可靠引起信號波動,因而造成測量誤差大甚至測量不成功。為了克服導(dǎo)電滑環(huán)的缺陷,另一個辦法就是采用無線電遙測的方法 :將扭矩應(yīng)變信號在旋轉(zhuǎn)軸上放大并進行V/F轉(zhuǎn)換成頻率信號,通過載波調(diào)制用無線電發(fā)射的方法從旋轉(zhuǎn)軸上發(fā)射至軸外,再用無線電接收的方法,就可以得到旋轉(zhuǎn)軸受扭的信號。
旋轉(zhuǎn)軸上的能源供應(yīng)是固定在旋轉(zhuǎn)軸上的電池。該方法即為遙測扭矩儀。遙測扭矩儀成功之處在于克服了電滑環(huán)的兩項缺陷,但也存在著3個不足之處:第1,易受使用現(xiàn)場電磁波的干擾;第2,由于是電池供電,所以只能短期使用。第3,由于在旋轉(zhuǎn)軸上附加了結(jié)構(gòu),易引起高轉(zhuǎn)速時的動平衡問題。在小量程及小直徑軸時更突出。數(shù)字式扭矩傳感器吸取了上述各種方法的優(yōu)點并克服了其缺陷,在應(yīng)變傳感器的基礎(chǔ)上設(shè)計了兩組旋轉(zhuǎn)變壓器,實現(xiàn)了能源及信號的非接觸傳遞。并做到了扭矩信號的傳遞與是否旋轉(zhuǎn)無關(guān),與轉(zhuǎn)速大小無關(guān),與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。
非接觸式扭矩傳感器
非接觸式扭矩傳感器輸入軸和輸出軸由扭桿連接起來,輸入軸上有花鍵,輸出軸上有鍵槽。當(dāng)扭桿受方向盤的轉(zhuǎn)動力矩作用發(fā)生扭轉(zhuǎn)時,輸入軸上的花鍵和輸出軸上鍵槽之間的相對位置就被改變了。花鍵和鍵槽的相對位移改變量等于扭轉(zhuǎn)桿的扭轉(zhuǎn)量,使得花鍵上的磁感強度改變,磁感強度的變化,通過線圈轉(zhuǎn)化為電壓信號。非接觸扭矩傳感器由于采用的是非接觸的工作方式,因而壽命長、可靠性高,不易受到磨損、有更小的延時、受軸的偏轉(zhuǎn)和軸向偏移的影響更小,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用于轎車領(lǐng)域。
應(yīng)變片傳感器扭矩測量采用應(yīng)變電測技術(shù)。在彈性軸上粘貼應(yīng)變計組成測量電橋,當(dāng)彈性軸受扭矩產(chǎn)生微小變形后引起電橋電阻值變化,應(yīng)變電橋電阻的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖兓瘡亩鴮崿F(xiàn)扭矩測量。傳感器就完成如下的信息轉(zhuǎn)換;傳感器由彈性軸、測量電橋、儀器用放大器、接口電路組成。
應(yīng)用范圍
扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛,主要用于:
1、電動機、發(fā)動機、內(nèi)燃機等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測;
2、風(fēng)機、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測;
3、鐵路機車、汽車、拖拉機、飛機、船舶、礦山機械中的扭矩及功率的檢測;
4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測;
5、可用于制造粘度計;
6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。
7、可以應(yīng)用于實驗室,測試部門以及生產(chǎn)監(jiān)控和質(zhì)量控制。