高精度测力传感器设计
当鞲鞴挪动时，油缸中的油容积和分量将发作变迁。
举证3-应用电子压力弥补来失调油缸中油重的零碎
压力表读数会遭到油缸中的油重变迁反应。需求运用额定的管路来将溢出的液压油回暖到油罐。
举证2-需求采纳额定的管路和接头能力消弭冲突力的零碎
经过运用液压承载管路和液压承载回暖管路单独作用使鞲鞴浮动兴起。采纳荷重传感器丈量技能的零碎更为保守…干什么呢？
载荷传感器可间接丈量力,压力传感器只能直接丈量力
运用压力传感器的缺欠
液压零碎中的很多压力是与试样接受的挂载有关的：油缸挪动时需求克制油缸与鞲鞴之间的屏障，将鞲鞴从油缸的底部提出也需求克制定然的压力。但这种设想采纳更多的整机，还能够具有更多的机器调动。以次的疑难是必定的：正在整个路程范畴内，负荷读数的精确度如何？
撮要和论断
压力传感器零碎
*经过直接丈量油缸中液压油压力来直接丈量负荷
*取缔鞲鞴密封零碎，简单招致液压油走漏和净化
*需求更多的零元件和调剂，象征着保护利润将更高
*正在整个鞲鞴挪动进程中，负荷精确度将会遭到质疑
*正在整个鞲鞴挪动进程中，机器链和洪水位计能否能需要适合的压力弥补
*光滑油是否无效地减小整个鞲鞴挪动进程中的冲突力？
载荷传感器零碎
*运用载荷传感器可间接丈量负荷
*零碎采纳鞲鞴密封，因而：
*没有会涌现液压油走漏
*没有会形成液压油净化
*需求更少的零元件和调动，保护利润更低
*负荷丈量没有受液压的反应，正在鞲鞴整个挪动进程中，负荷精确度是相反的
您定然要问本人…正在依据资料力学功能肯定主要业务、设想和丈量进程时，莫非您还没有采纳载荷/负荷传感器间接丈量力，而依旧采纳压力传感器来直接丈量量力？
。那样，液压油会从油缸顶板喷出。因而，采纳压力传感器的工具需求消弭该署固部分负荷丈量误差。因而，需求一度链条和油罐结合，并使用电子弥补因为鞲鞴挪动而形成的油分量的变迁。后果将招致测试进度的升高。
因为英斯特朗的SATEC系列LX、DX、KN和5590HVL型号采纳载荷传感器间接丈量负荷，因而能够正在鞲鞴和油缸之间运用密封安装。载荷传感器与压力传感器比拟综合
此作品引见了载荷传感器与压力传感器正在作用，功能范围特性比拟综合。而溢出的液压油还会发生油渍，以至形成净化。有密封的鞲鞴油缸零碎没有会涌现液压油走漏，无助于于维持液压油的运用量，况且没有会形成油渍和净化。此溢出的油量会随着鞲鞴和油缸的磨损越
变越大。而许多其余厂商运用压力传感器技能，这种传感器是依据油缸中测到的油压直接地打算力。此设想可使鞲鞴没有接触油缸壁，因而消弭了冲突力。
用来消弭负荷丈量误差的举证
举证1-无鞲鞴油封的零碎
因为冲突力的缘由，没有能运用鞲鞴油封，要不会发生额定的力。
正在额是载荷定量范畴内运用传感器, 可延伸传感器的运用寿数。传感器输入的锐敏度S=Qn/U，以m v / v 为部门, 内中Qn 为鼓励输入,U 为鼓励电压值。
。当传感器受压向载荷时输入正的电压, 受拉向载荷时就输入负的电压。
b .正在运用中要留意没有要碰伤传感器, 碰伤传感器会使传感器的中心全体间接受水分和侵蚀性气体的反应间接反应传感器的功能和锐敏度。运用拉式传感器要留意2 个联接螺杆和传感器的轴线齐心, 以防止正在运用中发生附运力矩,带来有利的反应。
4 终了语
理解传感器的任务原理, 能进步咱们综合判别传感器正在消费运用中涌现成绩的威力; 准确运用和保护传感器, 能延伸传感器的运用寿数,升高消费利润, 更好地为消费效劳。丈量电阻时采纳电桥的电压, 没有要超越传感器的鼓励电压值。载荷传感器经过与分量变送器配系运用, 可用来计量、检测、掌握物品的分量和力值大小, 能将分量信号远间隔传递和电脑集合疏散掌握。
e .假如传感器的绝缘随天气而变迁, 正在阴下雨天湿度高时绝缘显然降落, 则传感器的密封能够已受损害。
3 . 2 保护时留意须知
a . 留意鼓励电压的数值和它的稳固性,桥压值能否象样, 将间接反应传感器正在消费运用中输入信号的稳固性和准确度。
h .当传感器遭到额外定量120 % 之上的冲锋陷阵灿苛日寸会反应它的功能,会对于传感器的精鲜力作发生反应,因而要防止过载和冲锋陷阵载荷。要不很简单形成载荷集合正在l ~2个传感器上, 使它们受力正在超载形态, 反应传感器的畸形运用。白文扼要引见载荷传感器的任务原理和留意须知。
2 任务原理
载荷传感器任务原理就是将分量或者力的变迁按对比转换成输入电压的变迁。
g.传感器应正在额外的量度环境下运用,那样能力显现出最好的特点。相似某一度传感器其额外载荷为1 吨,锐敏度为3m v/ v ,当正在传感器上加上U= 10v 的鼓励电压, 并使其接受1 吨载荷时, 则传感器输入信号为3 0m v 。
3 留意须知
3. 1 运用时留意须知
a . 防止传感器所接受的载荷超越传感器的额外载荷定量, 假如有能够超越, 正在取舍传感器时应选用上一档定量的传感器。输人鼓励电压线, 电阻每增多1~ 2 Ω会使传感器锐敏度降落0 . 28 % 。传感器绝缘没有好简单遭到外信号搅扰,且输入信号没有稳固。
载荷传感器的外部由玻璃体组成,玻璃体是由精细加工的惯性钢酿成, 下面贴有4片应急片, 它们组成惠斯顿电桥方式( 如图1 ) 。
h .保障传感器电线线与接地之间的绝缘电阻正在100MΩ之上。它需求强加一组鼓励电压( 即桥压) , 一般运用引荐的鼓励电压值。
e .传感器的电线内有5 根导线, 有2 根接鼓励电压, 内中一端接电压正, 一端接电压负; 有
2 根是输入信号端, 1 根信号正, 1 根信号负; 另有l 根是电线屏障线。
f .传感器正在实践运用时要留意立体没有要生锈, 发生凹凸没有平的景象,假如传感器外围
防锈层保护,应及时补上免得传感器壳子生锈。当传感器接受载荷时有2 片应急片发生拉伸变形, 此外 2 片应急片发生紧缩变形, 正在鼓励电压作用下,电桥输入与载荷成线性的电压值。正在同声气用多个传感器时, 各个传感器的量度散布要过分濒临, 当请求信号精密度时,过分使传感器量度散布相差值小于3 ℃。
c .运用压式传感器要使传感器的底座全体在于程度形态, 以保障传感器的受负荷位置和传感器的轴线分歧。运用多个传感器时, 要使载荷匀称散布正在各个传感器上。假如传感器的输人电阻或者输入电阻值没有正在规则范畴内, 即示意传感器外部已保护, 没有能畸形运用。载荷传感器正在消费中的技能使用
1 概述
载荷传感器与咱们的消费、生涯亲密有关, 它以没有同的方式宽泛使用于冶金、化工、轻工、建材、粮草、生意等事业的称重零碎中。运用中输入的2 根线没有能接到鼓励电压两端, 要不传感器输入锐敏度显然变大, 同声锐敏度随量度的反应较大。
载荷传感器的输入锐敏度是权衡传感器品质的主要目标。
c . 留意丈量传感器的输人电阻和输入电阻。
f. 传感器正在近程传输信号时要用外加接报盒,过长的传输气线会使传感器的输入锐敏度升高。
d . 留意传感器的两点, 假如传感器的两点输入超越规则值很大, 则示意传感器已受过太大的负荷, 能够曾经遭到损害或者曾经保护。
d .正在运用当中要留意把传感器接受的横向载荷制约正在额外定量的6 % 以内。
高精密度称重传感器检测零碎的设想
白文引见了一种实用于消费线的高精密度称重传感器主动检测零碎.该零碎使主动化检测进程接替保守的手动操作检测进程,进步了检测频率.零碎运用可编程掌握器(PLC)掌握机器手实现压力加载进程,应用工控机经过高精密度搜罗卡搜罗32路传感器的输入电压数据,并开拓了公用硬件用来主动判别检测后果.该主动检测零碎集高精密度数据搜罗、数据解决、装卸机器巴掌握性能于一身,防止了人造误差,完成了传感器检测流水线的主动化.
称重传感器是以后使用最为宽泛的称量机件之一.随着高科技的停滞,对于轻工业权衡、称量技能和器材的请求日渐进步,正在称重传感器的消费进程中,其准确度的检测变得越来越主要.保守的检测办法是运用高精密度万用表丈量称重传感器的输入电压,再由野生记载检测数据,操作简单并且进度慢、误差大.白文引见的称重传感器高精密度主动检测零碎,运用可编程掌握器(PLC)掌握机器手实现检测进程中的压力加载和卸载举措,并应用工控机经过高精密度数据搜罗卡搜罗数据,能高速检测32路称重传感器的输入电压,完成了称重传感器检测进程的主动化.
1高精密度称重传感器主动检测零碎设想原理
1.1称重传感器的测试原理
称重传感器的测试流水线如图1所示.称重传感器的电压输入范畴为0～30mV.检测规范次要有:未受力的两点电压U0≤5mV;20min始终输入电压变迁范畴和受力进程中最大电压和最小电压变迁没有超越0.006mV,即Uoe-U0≤0.006mV,Umax-Umin≤0.006mV;受力进程中
输入电压每距离5min的变迁没有超越0.003mV.整个测试进程中一切输入电压相符之上测试规范,则注明传感器准确度到达请求,功能优良;要不,传感器没有能精确反照见所受压力,线性误差大,传感器没有象样.
1.2称重传感器检测数据综合
正在保守检测中,一般运用高精密度万用表丈量传感器的输入电压,任务人员读表记载数据.其最大缺欠是历次只能读取一支传感器的数据,并且历次切换测试机台时,万用表需求3s的稳固工夫能力读数,记载数据需求1s工夫.招致后果发生很大的工夫误差,进而反应了象样品的断定.相似当读取U5时,1号机台读取到的是1号传感器5min时的准确值,而读到32号机台时,实践工夫曾经停止到了(3s+1s)×32路+5min=422s,也就是说32号机台上的传感器的U5并没有是5min时的电压,而是422s的电压.从第1路到第32路,发生了122s的工夫误差.称重传感器主动检测零碎运用多路数据搜罗卡,可将每路输入电压的均匀读取工夫升高到多少分钟之内,处理了保守检测中的工夫误差成绩.
图1-称重传感器测试流水线图
由测试规范能够看出,称重传感器的输入模仿信号变迁范畴较小,模数转换(A/D)精密度较高,为1μV(10-6V).因而,必需运用高精密度及功能稳固的A/D搜罗卡,A/D区分率次数x由2x≥1/10-6解得x≥19.93.即搜罗卡的A/D区分率次数要正在20位之上.因而选用24位的高精密度搜罗卡可满意称重传感器主动检测零碎的检测需求.
1.3对于称重传感器的加载压力与卸载压力进程
对于传感器加载和卸载压力是整个检测进程中必没有可少的任务顺序.假如运用野生施力和卸力,操作费时省力,而装卸机器手能模仿人手臂的全体举措,依照设定的顺序对于砝码停止抓取、装卸操作,没有受砝码分量的制约,能正在长工夫内主动实现加载和卸载进程.机器手的挪动运用电磁阀驱动气阀来完成,其操作是加载时将砝码搬至传感器测试机台上,卸载时将砝码搬回他处.装卸机器手加载压力的工艺流水线如图2,图中的小方块专人各个位置的限位电门,当机器手挪动时遇到限位电门中止以后的活动,停止下一步的活动.1)～8)是加载压力进程中装卸机器手的活动方法.卸载压力进程的机器手活动相似.
图2-压力加载流水线示企图
1.4，检测数据的解决
称重传感器主动检测零碎能一次对于32路机台同声停止检测,30min内实现全副检测进程,消费线统计数据标明,一天的检测数据超越400个记载,一年的检测数据约10万条.本零碎运用数据库零碎治理宏大的检测数据,能够对于检测数据完成结合查问、象样率统计,或者将查问的后果打印成报表输入.
2称重传感器主动检测零碎设想
称重传感器检测零碎软件取舍
轻工业当场比拟简单具有粉尘、低温、湿润、噪音、冲锋陷阵、振动、各族电磁信号搅扰、辐照、侵蚀,请求电脑必需能临时、无端障地陆续运转,一旦发作毛病,能较快地修补.工控机能需要多个板卡插槽,其较高的防磁、防尘、防冲锋陷阵、抗搅扰威力,满意了轻工业消费对于零碎运转的高稳固性的请求.因而本零碎选用研华工控机作为主动检测零碎长机.
零碎需同声检测32路传感器的输入电压,而高精密度高区分率搜罗卡的数据采样通道正常为4路,零碎选用8块双诺公司消费的PCI总线系列A/D搜罗卡AC6040,该搜罗卡技能目标如次:
1)4路双端模仿差分输出,24位的高A/D区分率;
2)可选采样频次10Hz、25Hz、50Hz、100Hz,4通道时A/D最大经过率=(采样频次/4);
3)可选增值:1、2、4、8、16、32、64、128倍,对于应输出宽度为:±2500mV、±1250mV、±625mV、±312.5mV、±156.25mV、±78.125mV、±39.0625
mV、±19.53125mV.
由于零碎请求检测区分率<1μV,因为关于AC6040选用10Hz的采样频次和128加倍益.AC6040的4个通道同声任务时,单通道采样频次为2.5Hz,疏忽工控机对于8块AC6040搜罗数据的解决工夫,整个零碎的数据读取进度约为2.5Hz,满意零碎的工艺请求.
因为PLC存正在牢靠性高、顺序设想周期短、顺控性能强、运用便当和保护容易等长处,能够便当地掌握机器手实现强加和卸载压力的工艺流水线,零碎选用OMRON公司的微型PLC-CPM2A(I/O点数60点)掌握机器手.
高精密度称重传感器检测零碎的设想框图与技能目标
高精密度称重传感器主动检测零碎如图3所示.高精密度称重传感器主动检测零碎次要技能目标如次:
1)零碎长机配置:研华工控机一台(PCA-6180E全长CPU卡,PCA-6114P12无源底板);OMRON 微型PLC-CPM2A一台.
2)多路数据搜罗:8块24位A/D搜罗卡AC6040;同声解决32路机台的输入模仿量,检测机台路数可缩减至64路,128路.
3)负荷范畴和检测范畴:最大挂载压力200kg,检测电压范畴30mV.
4)零碎进度和零碎精密度:零碎数据读取频次2.5Hz,模数转换次数24位,区分率1μV,误差0.05%.
5)零碎任务条件:量度-10～50℃,220V/50Hz.
图3 称重传感器主动检测零碎框图
高精密度称重传感器检测零碎硬件设想
该检测零碎选用VB言语作为硬件开拓机器.VB需要的串行通讯控件Mscomm能够便当地经过串口掌握PLC,进而掌握机器手的加载卸载操作,其ADO(ActiveDataObject)编程模子还占有壮大的数据库解决威力.依据检测零碎的软件选用和零碎性能综合,硬件全体能够分红多少共性能模块辨别完成.次要的性能模块如次:
图4-电压检测模块流水线图
1)机器巴掌握模块
对于传感器强加和卸载压力时,该模块任务.经过RS232端口向PLC发送监控通知.
2)电压检测模块
电压检测模块是零碎硬件的中心模块,次要性能为搜罗传感器各工夫段的输入电压,并判别传感器能否象样.VB没有能间接拜访I/O端口,搜罗卡消费商双诺公司需要了用来初级言语间接拜访AC6040的静态链接库(DLL)acpci.dll,正在装置搜罗卡驱动顺序时静态链接库资料同声被装置正在零碎节目下.acpci.dll中需要了多个用来数据搜罗的使用顺序接口(API)因变量,内中AC_6040_INIT因变量初始化AC6040,失掉搜罗卡AC6040的单位和辨认ID,AC_6040_CH因变量用来切换AD采样通道,AC_6040_AD因变量用来读取A/D转换的数值.
工控机经过该署因变量读取到的数值与实践传感器的输入电压的转换公式如次:
U=2500*(Data-800 000H)/800 000H/G(mV)
内中，Data:搜罗卡搜罗的数据,G:零碎安装的缩小倍率(正在此G=128),U:传感器实践输入电压为了保障搜罗数据的精确性,咱们正在每个工夫段都读取10个电压值,去掉最大值和最小
值后取算术均匀值作为输入电压值,则失去的电压值为:U=(∑8i=1Ui)/8.
零碎对于32路数据读取频次为2.5Hz,读取10个电压值的工夫为[1/(2.5Hz)]×10=4s.比照保守检测办法,该主动检测零碎岂但进步了检测数据的准确性,并且将历次的检测工夫从本来的122s延长到4s,减小了工夫误差.零碎还思忖了没有测断流状况,安装了断点掩护性能模块.如没有测断流,续电后能够接续未畸形终了的检测进程,从断点处从新开端数据搜罗和检测.电压检测模块流水线设想如图4.
3)数据查问模块
该模块实现检测零碎的数据查问性能,用户能够对于货物型号、消费日子、检测日子、象样状况等各项消息停止结合查问,打印查问后果或者输入报表.零碎还可活期将备份数据导入到后备硬盘或者光盘,使历史检测数据没有慎被毁坏时能够复原.
2.4零碎硬件主界面设想
零碎硬件主界面设想如图5所示.
称重零碎硬件主界面
咱们为某工场研发的高精密度称重传感器主动检测零碎集高精密度数据搜罗、数据解决、装卸机器巴掌握性能于一身,进步了传感器的检测频率,防止了人造误差,浪费了人工资源,完成了检测流水线的主动化;零碎硬件界面简明、操作容易、性能完美,为检测人员带来了操作上的很小便捷.该主动检测零碎眼前已畸形运转5个月,正在消费理论中体现出了其高效性、高牢靠性和高稳固性.
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应变式测力传感器设计
1前言 1.1研究课题背景及意义 应变式测力传感器早已在众多测控领域中得到了广泛的应用，尤其在测量重量方面，其技术已非常成熟。所以，国内外众多科技人员努力争取更大的突破。得到更优良的弹性体结构，非常合适的弹性体材料，合乎测量要求的应变片，完善的测量电路及补偿电路是需要努力的。当然，非常好的外观质量也是一大竞争力。现已有的应变式测力传感器大致有这么几种：桥式、剪切梁式、单点式、柱式、轮辐式、板式、平行梁式、S型。它们主要用于称重领域。国外企业在以下几个方面进行了许多研究和实验工作，如结构设计、制造工艺、电路补偿及调整、稳定性方面。并取得了一定的进展。这些进展主要包括在设计和计算过程中引入了先进的分析方法，如用计算机拟实技术进行动态仿真和动力学分析及工艺设计过程里运用虚拟技术，对生产工艺进行仿真检验。在弹性体加工方面，使用先进制造技术，将刚性制造转为柔性制造，加工中心、柔性制造系统和柔性制造单元得到普遍采用。在生产过程中尽量采用半自动和自动控制、自动检验程序和计算机网络技术。改进了工艺装备也是主要成就之一。最终提高了应变式测力传感器的稳定性和可靠性。 转子在高速运转过程中，由于种种原因，诸如转子的偏心问题，会产生不容忽视的径向力，使转轴的径向误差加大。在自动控制系统中，便需要得到径向力这个信号，然后对执行机构才能进行控制。要得到理想的控制刚度，不仅需要控制系统的稳定可行，测试系统的重要性同样不可忽视。所以，传感器性能的好坏和选取的是否恰当是个非常关键的问题。在现有的径向力测量中，人们并不是直接去测径向力的值，而是将其转化为其它量，比如位移量。然后使用位移传感器进行测量，控制径向位移量便使得径向力引起的问题得到解决。在高速运转的系统中，如磁悬浮系统，人们便广泛采用这样一些位移传感器：电容式传感器、电涡流式传感器、电感式传感器。并都取得了不错的测量控制效果。但是，还不能忽视他们的缺点。电容式传感器，其电容小，容易受到外界诸多因素的影响，在高速旋转的转子系统中其可靠性大大降低。电涡流式传感器相对来讲比较合适，但是当附近存在高频磁场和工作的高频开关器件，它的可靠性也将变得不理想。电感式传感器由于自身的频率响应特性不适合于快速动态测量。 其实在转子系统中，转子肯定要有轴承支承。前面所讲都是将传感器作为一个附属测量器件，纯粹起测量作用。考虑轴承的刚度问题和受力问题，一个新的测量方向便产生了，何不设计一个既能其支撑作用，就像轴承一样，又起测量作用个，就像传感器一样。如果要同时具有这两种作用，那么前面所说的电容式传感器、电涡流式传
称重传感器设计word版
称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变，就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻(Ω)，其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那么，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同，其外形构造也会不同。A．比较常见的称重传感器的外形构造：柱式；S 型；轮辐式；环式；碟式；箱形等。 B．测重形式：正应力测量(柱型、单点式等)，剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C．弹性元件内部应变梁的结构形式：平行梁、剪切梁等 D．不同结构形式的传感器的应用对象：柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤，试验机，力值监控与测量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机，材料试验机等；双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等；单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤，工业现场重量控制及测量； 称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时，我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥)，将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 为什么传感器内部要加补偿电路？称重传感器在制造过程中，为了改善它的性能，特别是改善温度特性，一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外，其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化，因此，除变频传感器本身的温度自补偿外，又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等)，以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化，即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。因此，对电桥中串接了两个与电桥温度补偿作用相同的电阻。同时电路中的其它电阻用于将电桥的初始平衡，额定输出和输入电阻等参数调整到规定的数值。 此篇文章的形成是基于对称重传感器设计者能有所帮助。它深入分析推导出一些公式，这些公式能够计算出位于称重传感器上的某些尺寸大小，并提供所需要的输出。此篇文章还介绍了各种误差来源及设计建议。 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小，从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序（如果可能）来确定称重传感器所需要的尺寸，或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。应力公式选自一部非常好的书——应力与应变公式（见参考文献[1]）。除了公式汇编，本文还讨论了误差的可能来源及设计建议，有关误差来源的信息主要是基于作者的经验。文中所描述的相关称重传感器没有作专利调查，在考虑把所讨论的设计用于产品的生产或推向市场前，有必要作一下调查。
常用压力传感器原理分析
常用压力传感器原理分析 振膜式谐振压力传感器 振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片，且与环形壳体做成整体结构，它和基座构成密封的压力测量室，被测压力 p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压，也可以抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力，当激振 频率与膜片固有频率一致时，膜片产生谐振。没有压力时，膜片是平的，其谐振频率为 f0；当有压力作用时，膜片受力变形，其张紧力增加，则相应的谐振频率也随之增加，频率随压力变化且为单值函数关系。 在膜片上粘贴有应变片，它可以输出一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后，再反馈给激振线圈以维持膜片的连续振动，构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图(b)所示 压电式压力传感器 某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时，其内部将发生极化现象，而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后，它又会重新回到不带电 的状态，此现象称为“压电效应”。常用的压电材料有天然的压电晶体(如石英晶体)和压电陶瓷(如钛酸钡)两大类，它们的压电机理并不相同，压电陶瓷是人造 多晶体，压电常数比石英晶体高，但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好特性，均是较理想的压电材料。 压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系： Q=kSp 式中 Q为电荷量；k为压电常数；S为作用面积；p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。 图1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间，压电元件的一个侧面与膜片接触并接地，另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力 均匀作用在膜片上，使压电元件受力而产生电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大，转换为电压或电流输出，输出信号与被测压力值相对应。 除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外，一般压电式压力传感器的压电元件材料多为压电陶瓷，也有用高分子材料(如聚偏二氟乙稀)或复合材料的合成膜的。
精密测量直流大电流的自激振荡磁通门法研究
精密测量直流大电流的自激振荡磁通门法研究磁通门电流传感器作为直流大电流精密测量与反馈元件广泛用于新能源电 动汽车、高铁动车、智能电网、磁共振成像仪、精密直流大电流测量仪、精密直流大电流源等工业、医疗以及精密测试、测量等领域。但是,受国外核心技术垄断,目前国内大量使用的精密磁通门电流传感器几乎全部依赖进口。 近年来,自激振荡磁通门技术以其电路结构简单、灵敏度与激励频率和磁芯参数无关等诸多优点逐渐引起关注,这为我们突破国外核心技术封锁,研制具有 自主知识产权的新型精密电流传感器提供了一个契机。在上述背景下,本课题来源于国家重大科学仪器设备开发专项——“宽量限超高精密电流测量仪”(项目编号:2011YQ090004),致力于探索基于自激振荡磁通门技术实现直流大电流测量的新方案,基于新方案,研制具有自主知识产权的新型电流传感器,打破国外对精密磁通门电流传感器的垄断,提高国产仪器的自主创新能力和自我装备水平。 论文的主要研究内容如下:(1)在对现有平均电流模型进行深入研究的基础上,提出了自激振荡磁通门的占空比模型,即激磁电压占空比与被测电流之间存 在近似线性关系。分别基于磁化曲线的分段线性函数模型和反正切函数模型对其进行了证明,并通过实验进行了验证。 在此基础上,分析了平均电流模型与占空比模型的线性度和稳定度的主要影响因素及提高措施,为自激振荡磁通门作为闭环系统直流零磁通检测器实现自身线性度和稳定度的优化设计提供了重要参考。提出的占空比模型为后文建立闭环系统感应调制纹波的理论模型,从而研究磁积分器对感应调制纹波的抑制原理奠定了理论基础。 (2)针对现有闭环测量方案由于未考虑自激振荡磁通门自身线性度和稳定度、
压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计
压力传感器的基本特性测量及电子秤的设计 一、实验目的 1．了解金属箔式应变片的应变效应和性能，单臂单桥的工作原理和工作情况。 2．测量应变式传感器的压力特性，计算其灵敏度。 3．测量应变式传感器的电压特性，作出输出电压与工作电压的关系特性图。 4．根据应变式传感器的压力特性设计一个电子秤。 三、实验仪器 YJ-WLT-I物理综合实验平台、压力传感器实验装置、电桥模块与差动放大器（含调零模块）一起提供线路板、万用表、标准砝码等。 四、实验原理 金属导体的电阻随其所受机械形变（伸长或缩短）的大小而发生变化，其原因是导体的电阻与材料的电阻率以及它的几何尺寸（长度和截面）有关。由于导体在承受机械形变过程中，其电阻率、长度和截面积都要发生变化，从而导致其电阻发生变化，因此电阻应变片能将机械构件上应力的变化转换为电阻的变化。电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应，描述电阻应变效应的关系式为： △R／R=Kε（1） 式中△R／R为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε=△ L／L为电阻丝长度相 对变化，金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件，通过它转 换被测部位受力状态变化，电桥的作用完成电阻到电压的比例变化，电桥的输出电压 反映了相应的受力状态。 要由双孔平衡梁和粘贴在梁上的电阻应变片 R1—R4组成，电阻应变片一般由敏感栅、基底、 粘合剂、引线、盖片等组成。应变片的规格一 般以使用面积和电阻值来表示，如 “3×10mm2，350Ω”。 敏感栅由直径约0.01mm--0.05mm高电阻 系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻 元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分。 敏感栅用粘合剂将其固定在基片上.基底应保证将构件上的应变准确地传送到敏感栅 上去，故基底必须做得很薄（一般为0.03mm--0.06mm），使它能与试件及敏感栅牢固 地粘结在一起；另外，它还应有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性.基底材料有纸、胶膜
PSA_PSB系列小型高精度压力传感器_控制器
02zn 02{N y Hn 0vuo ==+:[0<05}9@ d Y w d M _2p ==+://omprrrqq <052|E vuo ==+:E B 2vuo y omprrrqq <05ypopmrqsvq <05p ./B c y Q p I A p _r Q p |D W +==+q /2Q E Q p L L y 766?p p <05p p ==+:p ==+q /p ?A;p ;>+: 05<05-05==+:?A;65@pooomooo xwouxmpo prrmrqqo xmwouut uwxsmxrx ==+q /, s p 05;>+:pooooomo rrwumrww p xwmouxpo omprrrqq omooxwo umwxsxr poomoooo rmrwurww omoopooo omoxwoux omoooprr omoouwx ompooooo omoorrwu omopopxv p omooprtx omooooxx omovorov pmopxuwx omorstro vmtooupu vrtmtvwv p omovrttvw tpmvpuro vtomouq qtmsoooo popmxuwx poooomqo prmtxts p vormov popxumwx rstmrqso ompstorw psmqqrrs omopxrru omoopsq p psmtorrx omsxppsp omopoooo omxwouxp omooprrr omooooxw omouwxsv p omorrwur omqxtr qwmxtxvx omorxrvo omooqwxt qmoruovs qxmtqxxw p D ]T =1x `n q o \K D ]v =|b ,~}Q p .,~}]=@xmt ==/D ]N K ,@pnpooo D n q |b Q p J o Dm =V n q 2Uy n q @ <05k <:9n 7=k 65@k ?A;k ==+:k ==+q /k ;>+:G n q @<05k <:9n 7=k 65@k ?A;D C U u k :o @S *:o 2_8{8=f 7:o 2:p 8u k :o 2C I u k :o p f D K u k`8Q F 7 .b f 7U *j @@qmtk tk pook too =A /D :>u u k .plt 4}|/ D s3}<+3+235G J <+3+D z 25F g = D
高精度电流传感器研制_贺兴容
高精度电流传感器研制 贺兴容 (四川省电力公司建设集团公司,四川成都 610041) 摘 要:提出了一种用于绝缘在线监测技术的新型高精度电流传感器的研究方法。该方法旨在普通电流传感器基础上采用电流补偿方法,使传感器工作在磁平衡状态,从而消除电流传感器误差,提高传感器测试精度。实验证明这种方法不仅可行,而且具有补偿效果明显、测试精度高等特点,为进一步提高绝缘在线监测测试精度和稳定性提供了一条新的途径。 关键词:电流传感器;绝缘;在线监测;磁平衡 Abstract:A new method of highly accurate current sensor used in on-line insulation moni tori ng system is presented.In this way, current sensor can work accurately and without any error based on a magnetic force balance by compensating the current.The test re-sults of this method show that i t is not only feasible,but also has a remarkable compensation effect and a higher accuracy.It gives a new way to enhance the accuracy and stabili ty of on-line insulation monitoring system. Key words:curren t sensor;insulation;on-line monitoring;magnetic force balance 中图分类号:TM835 文献标识码:B 文章编号:1003-6954(2006)05-0055-02 提出一种基于电流补偿技术的新方法,采用电子 电路能自适应补偿的电流传感器,它具有补偿效果明显、带负载能力强及具有较强的抗干扰能力等特点,为研制高精度的电流互感器提供了一种新的途径,提高了绝缘在线监测测量精度。 1 高精度电流传感器基本原理 绝缘在线监测电流传感器工作原理类似于传统的电流互感器,它采用穿芯式环形结构,通过在普通型电流传感器的副边接入补偿电路,检测激磁电流产生的磁势,根据电磁感应定律将磁通转变成电压,经运放放大后在补偿绕组中产生电流,最终以磁势形式补偿,使传感器工作在磁平衡状态,形成磁闭环,从而提高传感器负载能力和转换精度。 2 高精度电流传感器的传输特性分析 当传感器原边通以电流时,在副边取电压信号,故其传递函数为: H= U2/ U1 当外接负荷R L时,如图1示(图中以P算子代替j )。由电路理论知: U2= R m j L m(1 j C 2 R L) R m j L m+r 2+j L 2 + 1 j C 2 R (1) H i(j ) jR L R m L m m L m L m2 L2 2L m m m L2 m2m2 (2) 其幅频特性为: H L=|H i(j )|=H= U2/ U1= R L R m L m [R m R L- 2L m(R L R m C 2 +R L C 2 r 2)]2+ 2[R L L m+R m L m+R L C 2 (R m r 2- 2L m L 2 )]2 (3) 相频特性为: Q1= arctg R m R L- 2L m(R L R m C 2 +R L C 2 r 2) [R L L m+R m L m+R L C 2 (R m r 2- 2L m L 2 )] (4) 图1 传感器传输特性分析 对于工程设计,可将进一步简化。一般C2 为pF 数量级,L2 为 H数量级,故在低频时, 2L2 C25 <
磁通量传感器索力监测系统设计指南.
磁通量传感器索力监测系统 设计使用指南 柳州欧维姆结构检测技术有限公司 目录 前言 (3 1. 磁通量传感器原理 (4 2. 磁量传感器的技术特点 (4 3. 主要技术指标 (5 4. 磁通量传感器的应用 (5 5、磁通量传感器索力监测系统 (8 6. 索力监测系统的配置 (10 7. 传感器选型与安装 (12 8. 磁通量传感器监测系统建立过程及注意事项 (14 9. 主要工程业绩 (15 前言
拉索是缆索支承型桥梁的核心构件之一,素有“生命线”之称,其服役状况直接关系到桥梁的安全运营与使用寿命。因此,对桥梁拉索进行安全监测,及时了解拉索和桥梁的服役状态是十分必要的。拉索的安全监测,主要是通过监测拉索的索力,来判断其使用状况,评定其安全性。一方面,一根拉索的损伤变化会在其本身的索力变化和相邻索力的变化上表现出来,在外部则表现为主梁挠度发生变化;另一方面,主梁或塔的损伤变化也会引起索力的变化。通过对索力的监测,不仅能为总体评价其技术状况提供依据,同时也可以在一定程度上发现拉索锚固系统、防护系统是否完好,也可以更好地理解桥梁结构机理,验证设计理论从而指导设计。 索力监测所应用的传感器技术主要有:振动频率法、压力传感器(振弦式、应变片、液压式、光纤光栅、磁通量传感器(EM sensor等。各种索力测量方法,各有其特点,振动频率法是通过建立拉索的简化模型,实测拉索的振动频率,经过计算间接得出索力,因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响,其测量精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术,需要串接在受力结构中,将传递到传感器上面的力直接测量出来,短期精度高、动态性好,但由于受荷载长期作用、材料徐变、形变传递失真等方面的影响,耐久性和长期精度很难保证,在受力状态下无法重新校准,无法更换,因此压力型的传感器用于长期监测有一定的局限性,只能在桥梁建设或换索时预装。 针对传统的传感器技术的局限,磁通量传感器(EM Sensor较好地解决了这些问题: 1、通过非接触式测量解决传感器受力疲劳影响寿命问题; 2、用模拟标定来实现运营状态的数据校准; 3、可以设计成哈弗式传感器,直接在已受力的拉索上制作及安装,实现运 营中桥梁拉索的索力监测。 4、可以实现体内预应力(有粘结多截面应力监测。
托利多称重传感器
托利多称重传感器 托利多称重传感器是梅特勒-托利多集团的主要产品之一，梅特勒-托利多 集团总部设在瑞士苏黎士，是世界上最大的称重设备及实验室仪器制造商和销 售商；。产品覆盖了工业衡器、商用衡器、称重系统、天平和实验室分析仪器 等整个称重领域,从高精度微量分析到千吨以上的称重应用，是业内公认的将电子技术、信息技术、自动化技术、应用软件完美结合的佼佼者及标杆企业；在 全球37个国家及地区从事销售及服务工作，并在瑞士、德国、美国、英国、中国等国家拥有生产制造基地，全球销售额在14亿美金以上；产品应用的行业有：交通运输、石油化工、医药研发、食品饮料、超市零售、港口码头、冶金机 械… 在工业称重过程控制中，由于生产的连续运转，对设备的可靠性有着较高 的要求，采用了很多冗余技术来保证测量和控制的可靠.除了DCS系统的冗余外，对现场的称重传感器也提出了冗余的要求，DCS系统希望能及时了解各个传感 器工作状态，并及时发现故障。这样，传统的称重方式由于多个模拟传感器的 信号经过接线盒并接后成为一路信号，每个传感器的信号就不再是可独立辨别的，仪表无法在线发现问题，进行故障定位，就很难满足连续生产中高可靠性 的要求。 托利多生产的数字传感器内部有微处理器，可以对自身进行诊断，每个都 有自己的地址，仪表能够在线监测各个传感器输出并进行智能处理，不但大大 提高了称重系统的可靠性，而且托利多称重传感可以轻松解决一些模拟传感器 很难实现的如大皮重小秤量、偏载检测等要求。 再加上自己独特的高精度高速A/D转换技术、全面的传感器数字补偿技术 以及远程高速防爆通信能力，使得性能超越了模拟传感器的极限，达到了 OIMLC6的精度，通过了多项国际认证，是真正的数字称重传感器。十多年来， 梅特勒-托利多的数字称重传感器在全球各地广泛应用达到50万只以上。与模 拟传感器相比，数字称重传感器的如下特点更好地满足了过程控制的要求：
卫星用高精度压力传感器研究
２０１８年 第２期仪表技术与传感器 Ｉnsｔｒumenｔ Tecｈnｉque ａnd Sensoｒ２０１８ Ｎo．２ 收稿日期：２０１７－０２－２４卫星用高精度压力传感器研究 付新菊，关威 （北京控制工程研究所，北京100094) 摘要：针对卫星用压阻式压力传感器存在温度漂移误差的问题，提出在传感器内部压力芯片处嵌入高精度温度传感器，使传感器具备压力二温度一体化测量和标定的功能三通过曲面拟合，采用最小二乘法完成对压力传感器的标定补偿工作，将压力传感器的测量精度提高到０．０４１８％三 关键词：曲面拟合；误差补偿；高精度 中图分类号：Ｖ４４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－１８４１（２０１８)０２－０１５１－０３ Research on High Precision Pressure Sensor Used in Satellite FUＸｉn-ｊu，GUＡＮWeｉ （Beijing Institute of Control Engineering，Beijing100094，China) Abstract：Ｉn oｒdeｒｔo soｌveｔemｐeｒａｔuｒe dｒｉｆｔeｒｒoｒoｆｔｈeｐｉezoｒesｉsｔｉveｐｒessuｒe sensoｒused on sａｔeｌｌｉｔeａｐｐｌｉcａｔｉon，ｈｉgｈ-ｐｒe-cｉsｉonｔemｐeｒａｔuｒe sensoｒembeddedａｔｔｈeｐｒessuｒe cｈｉｐｗａsｐｒoｐosed，soｔｈａｔｔｈeｐｉezoｒesｉsｔｉveｐｒessuｒe sensoｒｈａsｔｈeａbｉｌｉｔy oｆｐｒessuｒe/ｔemｐeｒａｔuｒeｉnｔegｒａｔe meａsuｒemenｔａnd cａｌｉbｒａｔｉon．Tｈe cuｒve suｒｆａceｆｉｔｔｉng meｔｈod by usｉngｔｈeｌeａsｔ-squａｒe meｔｈod ｗａs usedｔo comｐｌeｔe cａｌｉbｒａｔｉon comｐensａｔedｗoｒk oｆｔｈeｐｒessuｒe sensoｒ，ｗｈｉcｈｉncｒeａsedｔｈeｐｒessuｒe sensoｒmeａsuｒemenｔａc-cuｒａcyｔo０．０４１８％． Keywords：cuｒve suｒｆａceｆｉｔｔｉng；eｒｒoｒcomｐensａｔｉon；ｈｉgｈｐｒecｉsｉon 0 引言 卫星用压力传感器的作用是向卫星遥测系统提供推进剂贮箱及气瓶的压力值，用于剩余推进剂量计算二预测卫星在轨寿命二监视系统状态以及协助系统进行故障判断与定位等三随着空间飞行器推进系统故障诊断和状态监测系统技术水平的提高，对压力传感器的精度要求越来越高，尤其是在卫星寿命期内，精确地估算推进剂剩余量至关重要，迫切需要研制高精度压力传感器三 硅压阻式压力传感器具有较好的介质相容性和长期稳定性，灵敏度高二动态响应快二测量精度较高，在空间飞行器上应用广泛三其芯片是半导体产品，输出易受压力和温度的交叉敏感影响，严重影响传感器的线性度，因此要研制高精度压力传感器，必须对传感器的输出特性进行补偿校正［１］三 本文在分析比较各种误差校正技术的基础上，选取曲面拟合方法，通过在传感器内部嵌入高精度温度传感器，使传感器具备压力二温度一体化测量和标定的功能，利用最小二乘法完成对压力传感器的标定补偿工作，将压力传感器精度提高到０．０４１８％三1 误差校正技术 压力传感器的误差校正技术有传统的误差校正 技术和数字补偿技术两种三传统方法是采用模拟方 式对传感器输出信号进行校准和补偿三难度比较大， 补偿精度不高，且受限于补偿元件的非线性误差，补 偿元件受温度漂移的影响，无法进行逐点补偿，因此 精度不高二线路复杂［２］三现代信号调理技术是采用数字式调整模拟系统，较常用的有分立补偿算法和数据 融合技术三分立补偿算法特点是试验及标定比较简 单，但对精度指标的贡献有限［３］三 数据融合是一项多数据综合处理技术，最大优势 在于能充分综合有用数据，提高目标参数测量的准确 性［４］三数据融合技术主要有曲面拟合法二二元插值法二神经网络算法三二元插值法的优点是速度快，精度高，缺点是需要预先在ＥPROＭ中输入对照数据表，不但工作量大，而且易出错三神经网络法拟合出的数据精度很高，是目前研究的热点之一，但神经网络算法需要数据量大，编程复杂，一般的微控制器难以胜任，且具有网络不太稳定，训练周期长等缺点三曲面拟合法拟合出的数据精度较高，是目前较成熟的补偿方法三如美国Ｋuｌｉｔe公司采用曲面拟合方法补偿的压阻式压力传感器的零点温度漂移和灵敏度 万方数据
第四篇力敏传感器
第四章力敏传感器 教学目标： 1．了解弹性敏感元件的特性和要求。 2．了解几种常用测力称重传感器的特点、 3．掌握电阻应变效应及半导体的压阻效应 4．了解电桥电路的作用。 5．掌握单臂、双臂和全桥测量电路的异同点。 6．理解压电式传感器的工作原理。了解它的特点。 7．了解它们的应用。 力敏传感器是使用很广泛的一种传感器。它是生产过程中自动化检测的重要部件。它的种类很多，有直接将力变换为电量的如压电式、压阻式等，有经弹性敏感元件转换后再转换成电量的如电阻式、电容式和电感式等。它主要用于两个方面：测力和称重。本章介绍电阻应变式传感器、压阻式和压电式传感器。 §4-1（传感器中的）弹性敏感元件 一、弹簧管压力表的组成：（如图4-1） 图4-1弹簧管压力表的组成框图 弹簧管——弹性敏感元件：将输入压力转换成自身的变形量（应变、位移或转角）。 二、弹性元件的基本特性： 1．变形：物体在外力作用下改变原来尺寸或形状的现象。 2．弹性：物体因受外力作用而产生变形，外力去掉后又恢复原状的特性。3．弹性元件：具有弹性变形特性的物体。 4．弹性变形：弹性元件受外力作用而产生的变形。 5．弹性特性：作用在元件上的外力与相应变形（应变、位移或转角）之间的关系。 （1）刚度：弹性元件产生单位变形所需的力。 （2）灵敏度：在单位力作用下弹性元件产生的变形。 刚度和灵敏度表示了弹性元件的软硬程度。元件越硬，刚度越大，单位力作用下变形越小，灵敏度越小。 6．线性弹性元件：刚度和灵敏度为常数，作用力F与变形X成线性关系。三、弹性敏感元件的基本要求及类型： 弹性元件在传感器技术中占有极其重要的地位。它首先把力、力矩或压力转换成相应的应变或位移，然后配合各种形式的传感元件，将被测力、力矩或压力变换成电量。
新型零磁通电流传感器与霍尔电流传感器的区别
一二三新型零磁通电流传感器与霍尔电流传感器的区别 目前市场上测量电流的元件有很多种，但能隔离测量的主要有霍尔电流传感器，它是目前市场上的主流电流测量元件。2017年湖南银河电气推出了更先进的新型零磁通电流传感器，它是霍尔电流传感的理想升级换代产品。它们的主要性能的区别见表1。下面我们一起来了解一下霍尔电流传感器和新型零磁通电流传感器的工作原理。 项目新型零磁通式磁平衡式霍尔直接放大式霍尔 原理磁调制磁电转换、 等匝比电流变换霍尔元件磁电转换、 等匝比电流变换霍尔元件磁电转换量程极宽，uA~kA级A~kA级A~kA级 精度极高，最高1ppm一般，最高0.2%较差，最高1% 零点失调极小，uA级较大，mA级较大，mA级 温漂系数好，<1ppm/K差，100ppm/K差，0.1%/K 线性度非常好，<10ppm较好，<0.1%差，0.5% 长期稳定性非常好较好差 母线位置影响无较大较大 带宽500kHz150kHz100kHz 表1 霍尔电流传感器和磁调制电流传感器主要参数对照表 直接放大式霍尔电流传感器 直接放大式霍尔电流传感器又称开环式霍尔电流传感器。它的电磁结构及工作原理是：铁芯在径向开有缺口，霍尔元件置于缺口中，初级线圈穿过该铁芯的中心孔，当初级绕组有流流过时，会在铁芯中激发出感应磁场，该感应磁场与初级线圈的电流成线性关系，霍尔元件检测到磁场后，输出对应的霍尔电势，经后级调理放大后，就输出我们所需的能反映初级线圈电流大小和波形的信号。 直放式电流传感器工作时铁芯中感应磁场的大小随初级线圈电流的大小而变化，但铁芯的磁性能是非线性的，因此其输出信号存在较大的非线性误差，同时霍尔元件、IC电路和其它半导体电路受温度影响会产生温度漂移因此整体测量精度较低，但结构简单，可靠性较好，成本低，因而得到广泛应用。 磁平衡式霍尔电流传感器 磁平衡式霍尔电流传感器又称零磁通电流传感器或闭环电流传感器。这种电流传感器是在直放式电流传感器的基础上在铁芯上加了反馈绕组(或称次边线圈)，把霍尔元件检测的电压驱动反馈绕组，使反馈绕组中电流所产生的磁场抵消原边线圈产生的磁场。这样反馈绕组的电流与初级绕组的电流成对应的等安匝关系，反馈绕组中注过的电流就可以反映初级线圈电流大小和波形。加了反馈绕组后，由于初次级电流产生的磁场互相抵消了，铁芯的工作点就固定在零磁通点，避免了铁芯非线性对输出信号的影响，可以显著提高产品输出信号的线性度。由于铁芯工作在零磁通点，同时对产品的性能指标都比直放式电流传感器有较大的提高，对铁芯的剩磁和灵敏度，因此铁芯一般采用高磁导率的坡莫合金;同时对霍尔传感器的灵敏度等的要求也提高了，一般采用HW302B等高灵敏度霍尔IC. 新型零磁通电流传感器
压电式力传感器的设计
机械工程测试课程设计 学院：xxxxxx 专业班级：xxxxxx 学号：xxxxxx 姓名：xxx
《力的测量课程设计》 目录 设计摘要 (1) 引言 (1) 第一章传感器的结构设计 (2) 第二章传感器的参数计算 (3) 第三章测量电路 (5) 总结 (6) 参考文献 (6)
设计摘要 设计过程主要包括设计格式、设计要求及设计过程中有关压电式力传感器的设计，还有在整个设计过程中的有关计算、与传感器相连的测试电路。 本压电式传感器采用压缩型单项里传感器结构，利用纵向压电效应进行工作，在设计中压电材料采用石英晶体。由于安装中需施加预紧力，以保证该传感器的线性度良好，故留出一定的过载量，本设计中重点考虑了各部分的面积、刚度等参数，未讨论预紧力的选用范围，可能还存在一些其他因素，如安装误差等可以影响设计传感器的性能，属于正常范围内，使用中可忽略。 引言 压电式力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器，其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业，在工业中有着不可少的作用。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。 传感器原理与应用作为一门课程，我们在认真学好理论课程的同时，还要与实际结合起来，只有这样才能对压电式传感器的使用有更好的理解。 通过对传感器的设计来加深对理论课程的理解，这是王伟老师要求我们进行课程设计的目的。做到理论联系实际，从而学会正确分析传感器使用过程中出现的问题，不断总结经验，进而用来来指导实践，这样我们才能将学好的知识得到很好的应用。也为我们日后再该领域的进一步研究打下坚实的基础。
FLINTEC称重传感器
FLINTEC称重传感器 广州南创陈工 德国富林泰克Flintec公司的历史可追溯到1960,它始于为称重市场设计高精度的传感器，其中包括各种重工业，它常自豪于解决其他传感器厂商无法解决的技术问题。随着公司的不断发展，生产线不断扩展，销售中心和设计中心不断增加。富林泰克Flintec公司通过9个销售中心和区域代理的网络为客户提供创新产品和解决力测量问题。Flintec称重传感器的产品远销38个国家，在多个国家设立了分支机构或办事处，生产基地遍布美洲、东欧、中国等地；并在中国设立了广州南创传感器事业部，可为用户的实验和生产提供最佳的服务与解决方案。 主要市场包括：工业称重、自动化、医疗、测试&测量、建筑、运输、农业、船舶。 富林泰克Flintec公司由两大部分组成：制造部门和设计部门。制造部门位于斯里兰卡，设计部门位于美国、英国、瑞典和斯里兰卡。销售中心遍布世界各个地区：美国、德国、英国、瑞典、中国、印度、法国、巴西和斯里兰卡。 德国富林泰克FLINTEC称重传感器SLB、PC2、PC6、PCB及相关德国HBM称重传感器产 1单点式称重传感器2面板式称重传感器3悬臂梁式称重传感器 4S型称重传感器5柱式称重传感器 FLINTEC称重传感器产品参数信息
以上关于FLINTEC称重传感器技术参数以《OIML60号国际建议》92年版为基础，最新具体变化可查看《JJG669—12Bongshin广州南创传感器事业部检定规程》 关于FLINTEC称重传感器数量和量程的选择。
传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数(支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定)而定。一般来说，秤体有几个支撑点就选用几只传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。 传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。 FLINTEC称重传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。
科技成果——高精度硅谐振压力传感器
科技成果——高精度硅谐振压力传感器 技术领域新一代信息技术 技术开发单位中国科学院电子学研究所 技术概述高精度压力传感器采用先进的换能机制，利用单晶硅的良好机械特性，将压力的作用应力转化机械部件的固有频率，并输出。传感器具有低迟滞误差、重复性好，长期稳定性好等优点。 （1）采用基于双谐振器的原位温度自补偿技术，有效解决传感器温度漂移问题，实现了全温区0.01%FS精度等级； （2）采用全温区稳幅闭环控制技术，有效降低传感器非线性误差，结合温度自补偿技术，有效拓展了传感器温区和提升了宽温区精度； （3）传感器采用圆片级的真空封装技术，保证了传感器的综合性能，有效抑制传感器的时间漂移问题。 项目已研制出应用于军用航空大气数据系统传感器PRS2511、2512和RPS5611、工业校准领域传感器RPS2513、以及民用大气压力传感器MERPT-M1等系列产品。产品综合精度优于0.02%FS，年漂移低于100ppm，可靠性指标优于30万小时。由李树深、刘明等院士专家组成的鉴定委员会认为：传感器整体性能处于国际先进水平，温度跟随性指标居国际领先。 技术特点 基于双谐振器设计的高精度硅谐振压力传感器综合精度高、分辨率高、稳定性好、可靠性强、温度跟随性好、温度范围和测量范围大、
体积小、功耗低、能批量化制造、成本低。 技术指标 先进程度国际先进 技术状态小批量生产、工程应用阶段 适用范围 （1）航空大气数据系统 军用飞机的航空大气数据系统采用综合精度优于0.02%FS的高精度压力传感器，用于测量飞机飞行的高度、速度、攻角等参数。本项目所研制的硅谐振压力传感器产品精度水平满足航空大气数据系统要求。2015年，项目组与太原航空仪表有限公司开展合作，研制两款压力传感器产品，开展国产化替代工作，解决了进口产品使用温区限制、温度跟随性差、启动时间长的问题。目前RPS2511、2512产品已完成正样阶段，进入设计定型阶段；RPS5611产品目前正处于初样
传感器技术课程设计(应变式测力仪)
成绩评定： 传感器技术 课程设计 题目应变式测力仪 院系电子工程学院 专业 姓名 年级电 指导教师蔡苗苗 2014年 11 月
摘要 电阻应变式传感器具有灵敏度和精度高，性能稳定、可靠、尺寸小，重量轻、结构简单、使用方便、测量速度快等优点，且能在恶劣的环境下工作，在力、压力和重力要测试中有非常广泛的应用。所以电阻应变式力传感器制作的电子称具有准确度高，易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。 对于电阻应变片式测力传感器（以下简称“测力传感器”）来说，弹性体的结构外形与相关尺寸对测力传感器性能的影响极大。可以说，测力传感器的性能主要取决于其弹性体的外形及相关尺寸。假如测力传感器的弹性体设计不公道，无论弹性体的加工精度多高、粘贴的电阻应变片的品质多好，测力传感器都难以达到较高的测力性能。因此，在测力传感器的设计过程中，对弹性体进行公道的设计至关重要。 关键词：电阻应变片测力传感器精度灵敏度
目录 一、设计目的------------------------- 4 二、设计任务与要求--------------------- 4 2.1设计任务------------------------- 4 2.2设计要求------------------------- 4 三、设计步骤及原理分析 ----------------- 5 3.1设计方法------------------------- 5 3.2设计步骤------------------------- 6 3.3设计原理分析---------------------- 7 四、课程设计小结与体会 ----------------- 9 五、参考文献-------------------------- 9
微型张力或压缩高精度称重传感器
C H C 规格 激励： ≤10 lb/50 N ：5 Vdc ≥25 lb/100 N ：10 Vdc 输出： 2.2 lb/10 N ：1.5 mV/V （标称） ≥5 lb/20 N ：2 mV/V （标称）精度（综合线性度和滞后性）： ≤100 lb/500 N ：±0.15% FSO ≥250 lb/1000 N ：±0.20% FSO 重复性： ≤2.2 lb ：± 0.15% FSO ≥5 lb/10 N ：0.20% FSO 5测量点校准（在张力方面）： 0%、50%、100%、50%、0%零点平衡：±2% FSO 工作温度范围： -54 ~ 121°C (-65 ~ 250°F) 补偿温度范围： 16 ~ 71°C (60 ~ 160°F) 热效应： 跨距：±0.009% FSO/°C 零点：±0.009% FSO/°C 安全过载：容量的150% 极限过载：容量的300% 电桥电阻：最小350 Ω 结构：不锈钢 电气连接：1.5 m (5') 4芯屏蔽电缆 ≤10 lb/50 N ：附有温度补偿板的不锈 钢多层PTFE 保护等级：IP65张力／压缩 2.2 lb 至 1000 lb 10至5000 N DPiS 仪表仅适合单向测量。订购示例：LCFD-1KG ，容量为1000克的称重传感器，配套杆端，REC-006F 。 LCFD-500，容量为500 lb 的称重传感器，配套杆端，REC-014F 。LCMFD-20N ，容量为20 N 的称重传感器，配套杆端，MREC-M5F 。 LCFD-100，图片为实际尺寸。微型张力或压缩高精度称重传感器标准及公制型号 F-39LCFD ／LCMFD 微型称重传感器外形 小巧却能提供高度精确的读数，专为 精密工业应用而设计。该产品采用全 不锈钢，可测量张力及压缩负载，并 提供用于负载附件的外螺纹螺柱。其 独有的内部设计可提供超卓的长期稳 定性，并减少轻微离轴负载的影响。 LCFD ／LCMFD 系列