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称重测力传感器使用原理(-)
发表于:2019-01-21

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。

用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。

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电阻应变式称重传感器主要是由弹性体、电阻应变片和补偿电路组成。弹性体是称重传感器的受力元件,由优质合金钢或优质铝型材制成。电阻应变片是由金属箔材腐蚀成栅格形制成,四个电阻应变片以电桥的结构方式粘在弹性体上。在没有受力的情况下,电桥的四只电阻的阻值是相等的,电桥处于平衡状态,输出为零。在弹性体受力发生变形时,电阻应变片也跟着一道变形。在弹性体受力弯曲的过程中,有两个应变片受拉,金属丝变长,电阻值增加;另两片受压,电阻值减小。这样就导致原来平衡的电桥失衡,在电桥的两端产生了电压差,这个电压差与弹性体受力的大小成正比,检测这个电压差,就可以得到传感器所受重力的大小,这个电压信号经过仪表检测后然计算后,就可以得到相应的重量值。

在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异。主要有S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。

称重传感器分为四线制和六线制,其区别在于六线制的传感器多出了两根反馈线(SEN+和SEN-),这两根线是做补偿用的,当传感器和称重模块的距离较远时,这两根线会进行补偿,进而使得测量结果更精确一些。

这种方式是介于以上两种方案中间的一种办法,综合了以上两种方式的优点;

1使用通讯的方式可以提高测量结果的精确性,时效性也可以通过设置使得速度比模拟量输入快速一些。

2维护起来也较简单。 

但这种方式最大的缺点是:

消耗PLC的内存,如果需要保证称重结果的时效性,那就得快速的扫描232/485的通讯接口,232/485通讯本身是很占用PLC的内存的,如果程序较复杂的话程序很可能会使得PLC的扫描周期变长,反应变慢,有的工厂曾出现过类似问题。

应该根据工厂的现场情况进行选择。

称重传感器的安装必须严格:

 1严格根据传感器的说明,或水平,或垂直,且传感器与固定架的连接面需要高度吻合,才能保证测量精度。

 2 需要称重的装置必须把全部重力放在称重传感器上,装置本身不允许碰到其他物体上,否则重力会承载到其它物体上,导致测量不准。

 3使用多个称重传感器时,称重传感器与称重装置的接触面必须水平,否则受力不均,影响测量结果,虽然轻微的水平面倾斜可以通过接线盒里的电阻调节,但调节能力有限,而且也不利于效称,所以安装时尽量保持水平。

接线盒的作用是将称重传感器连接到一起,所以接线必须接紧接牢,接线盒的安装位置要靠近称重传感器,且要避开有可能的漏水的地方,盒子要做密封,防止外部的灰尘进入盒里。

 电缆 

电缆的放置位置要躲开有强电的地方,并且用金属软管保护,必要的时候可以安装单独的电缆桥架,屏蔽层要接好,传感器侧屏蔽层悬空,接到接线盒的屏蔽线端子上,再由接线盒将测量信号及屏蔽层一起接回PLC电气柜内。

需要理解称重传感器每根线的意义,接线要正确

PLC说得简单点就是采集输入,控制输出。那么称重作为一项非常基本的功能,广泛应用在工厂里。测重21113459.png

称重需要使用称重传感器,

首先工厂常见的称重传感器分为四线制和六线制,其区别在于六线制的传感器多出了两根反馈线(SEN+和SEN-),这两根线是做补偿用的,当传感器和称重模块的距离较远时,这两根线会进行补偿,进而使得测量结果更精确一些。

一种称重传感器

然后我们来说下称重传感器连接PLC,常用的连接方式主要有三种:

一:性价比最高,也是用得最多的,就是称重传感器+接线盒+称重二次表+PLC的模拟量输入。因为称重传感器的信号输出一般都是与重量载荷成正比的毫伏级电压信号,而PLC的模拟量输入模块一般只能接收0-10V或者4-20ma,所以需要将毫伏信号转换为PLC可接收的信号。这种方式的优点大家都知道:便宜,实用性强,不挑剔PLC等。

但弱点同样很明显:1受限于PLC模拟量的分辨率。大家都知道一些测量仪表本身的精度很高,但通过模拟量进行采集的话,PLC所接收到的精度远远不如仪表本身的精度,比如说一些称重传感器本身的精度是千分之0.05,但如果使用模拟量输入,精度可能大于千分之一。2时效性不好,模拟量输入的延迟比其它两种方式的速度慢一些,虽然这个时间差不大,但对于精明测量来说,这个时差就是致命伤。

二:最经典的办法,称重传感器+接线盒+PLC称重模块。

这种方式是已知的称重连接方式里测量精度最高的一种,将称重传感器的毫伏信号在PLC系统里的特定称重模块进行转换,不仅可以保留称重传感器的精确性,而且因为是PLC的专用拓展模块,时效性也是最快的。

但缺点是需要搭配可以连接称重模块的PLC,而且称重模块的调试以及参数设置远比二次表麻烦,使用一段时间后为了保证精度还需要重新效称,更换称重传感器后也需要重新效称,操作难度比称重二次表大多了,所以这种方式的特点是:精确+操作麻烦。大家如果感兴趣的话可以在下方留言评论,我可以就西门子称重模块的调试以及效称和注意事项写一篇文章。

三:折中的方案:称重传感器+接线盒+带232/485的称重二次表+带232/485通讯模块的PLC。

近年出现的数字传感器,把A/D转换电路和CPU电路放到了传感器里面,传感器输出的就不再是模拟电压信号,而是经过处理的重量数字信号,这样做带来了以下几个优点:

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1.仪表可以分别采集每个数字传感器的信号,并通过线性方程式运算,对每一个传感器进行单独标定,这就使得一次性完成四角误差修正成为可能。而使用模拟式传感器的衡器中最头疼的问题就是四角误差修正,往往要反复多次地调校才能达到要求,而每一次调校都是要将沉重的砝码搬来搬去,既费时又费力。

2.由于仪表可以检测到每一个传感器的信号,所以任何一个传感器出现问题都可以从仪表上观察到,方便检修和维护工作。

3.数字传感器用485接口传送数字信号,传输距离远,且可以免受干扰。克服了模拟信号远传困难和易受到干扰的问题。

4.数字传感器内部可以通过微处理器对传感器的各项误差进行修正,使得输出的传感器数据更加准确。

称重传感器被喻为电子衡器的神经系统,它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度和稳定性。在设计电子衡器时,经常要遇到如何选用传感器的问题。

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器茵先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性。

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1548056571468955.png产品名称M7101N
封装形式
DFN8(3.2.0.9mm)小型化封装
产品特点:
操作电压2.7-30V

温度范围-40℃-125℃,
外接传感器短路保护,反接保护
短路输出保护

过流闪灯警示提示
短路限流保护。限压保护
防逆流反向保护

应用领域各类接近式磁感应开关,工业感测
样品申请1548056624809432.jpg


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