应变式测力传感器工作原理及保养方法详解

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应变式力传感器是指当被测物理量为荷重或力的应变式传感器时,统称为应变式力传感器。其主要用途是作为各种电子称与材料试验机的测力元件、发动机的推力测试、水坝坝体承载状况监测等。应变式力传感器要求有较高的灵敏度和稳定性,当传感器在受到侧向作用力或力的作用点少量变化时,不应对输出有明显的影响。

应变式测力传感器的原理

应变式测力传感器的原理分析以CYL型应变式测力传感器为例。

CYL型应变式测力传感器是利用电阻应变原理构成,粘贴在传感器弹性体上的高档箔式应变片组成全桥电路。当受到载荷作用时,弹性体产生变形,应变片也相应感受应变,从而使电桥失去平衡,并输出与作用力大小成正比的电信号。

为了减少温度对传感器性能的影响,在电桥线路中增加了温度零漂补偿电阻T,温度灵敏度补偿电阻E和平衡电阻D,下图为CYL型应变式测力传感器电路系统原理图:

测力传感器

应变式测力传感器的参数

型号:WPL803

量 程:0.5、1、1.5、2、2.5、3.5 (t)

精度等级: C2、C3

综合误差:(%F.S) 0.03/0.02

灵 敏 度:3.0±0.03(mV/V)

非 线 性:0.03、0.02(%F.S)

滞 后:0.03、0.02(%F.S)

重 复 性:0.02、0.01(%F.S)

蠕 变:0.03、0.02 (%F.S/30min)

零点输出:±1 (%F.S)

输入阻抗:350±3 (Ω)

输出阻抗:350±10 (Ω)

绝缘电阻:≥5000(100VDC) (MΩ)

激励电压:9~12 (VDC)

温度补偿范围:-10 ~ +40 (℃)

使用温度范围:-20 ~ +55 (℃)

零点温度影响:0.02(%F.S/10℃)

灵敏度温度影响:0.02(%F.S/10℃)

安全过载范围:150 (%F.S)

极限过载范围:200 (%F.S)

防护等级 IP67/IP68

电 缆 线: 四芯屏蔽电缆RWP4×12-3m

接线方法: 输入(电源) + : 红色;输入(电源) - : 黑色;输出(信号) + : 绿色;输出(信号) - :白色

应变式测力传感器的使用保养

应变式测力传感器的使用及保养要值得关注,以下是以CYL型应变式测力传感器为例来对其进行分析。

1.静态校准:

CYL型应变式测力传感器精度较高,需用标准力源定期校准,一般6个月一次为宜,校准按下图:

测力传感器

2.传感器测量或校准时,须通电预热15min,然后预载三次。供桥直流稳压电源稳定度应不低于0.01%。

3.传感器与数字电压表、电位差、测力仪、各种应变仪和记录器配合使用,用于测量和记录压力。进行远距离测量时,以上各个环节都需要接地,尽可能缩短并固定连接电缆线,远离噪声源。

4.传感器通过插头座与供桥电源和二次仪表相连。下面的图片是线路图。

测力传感器

5.传感器量程选择建议按额定载荷的80%选用,使用量程的下限值应尽量大于额定载荷的20%,如需几个传感器并联使用(如大吨位电子秤)可按下式选择:

G=P/N

式中:P-电子秤额定总载荷 。 N-并联使用传感器个数 。 G-单个传感器量程

如按上式选用量程G,不在系列规格内,可选用靠近该量程规格。传感器有50%的过载能力,但使用时尽量不要超过满量程。

6.传感器不使用时,应存放在温度为10~35℃,相对湿度不大于85%,无酸、碱和无腐蚀性气体库房内。

 

 

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