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電子稱重檢測傳感器,稱重傳感器的組合原理

發(fā)布時(shí)間:2023-05-11 18:00:41人氣:

  在電子稱重系統(tǒng)中使用多個(gè)傳感器時(shí),根據(jù)稱重傳感器的原理,常用的組合方法包括串聯(lián)運(yùn)行,完全并聯(lián)運(yùn)行以及串聯(lián)和并聯(lián)混合運(yùn)行。

 電子稱重檢測傳感器

  串聯(lián)工作模式是一種模式,其中每個(gè)傳感器使用獨(dú)立的電源分別為電橋供電,并且輸出端子串聯(lián)連接。假設(shè)它們的橋臂電阻為R1,R2,靈敏度為S1,S2,橋電壓為U1,U2,滿量程為F。為了確保正常的串行工作狀態(tài),需要滿足S1U1=S2U2。同樣可以證明,當(dāng)n個(gè)傳感器串聯(lián)工作時(shí),為了確保正常運(yùn)行,還需要S1U1=S2U2=...=SnUn。這是串行工作的基本條件。


  從該公式可以看出,對于串聯(lián)工作的傳感器,無論每個(gè)傳感器的參數(shù)如何,從理論上講,可以通過調(diào)節(jié)電橋電壓來建立正常的工作狀態(tài)。當(dāng)然,實(shí)際使用中參數(shù)的離散度不能太大。缺點(diǎn)是串聯(lián)連接后,在直流電源的情況下,每個(gè)傳感器的橋電壓電源必須彼此獨(dú)立,否則會(huì)破壞橋電路的原始關(guān)系,增加設(shè)備的復(fù)雜性,增加成本。


  當(dāng)提供交流電源時(shí),對于要求高稱量精度的電子秤,電源變壓器的次級(jí)繞組必須完全相同,這在實(shí)際生產(chǎn)中更加困難。此外,串聯(lián)連接增加了傳感器的輸出阻抗,這容易引起干擾。


  目前,國內(nèi)大多數(shù)電子秤仍然使用這種連接方式,但在國外很少使用,幾乎已被淘汰。全并聯(lián)運(yùn)行模式在此模式下,每個(gè)傳感器的輸入端子并聯(lián)連接,橋接使用公共電源,輸出也并聯(lián)工作。假設(shè)它們的靈敏度為S1,S2,橋臂電阻為R1,R2,橋電壓為U1,U2,滿量程為F。這兩個(gè)傳感器并行工作的條件是S1R1=S2R2。顯然,并行工作狀態(tài)要求傳感器本身具有較高的參數(shù)。類似于,當(dāng)n個(gè)傳感器并行工作時(shí),可以獲得:S1/R1=S2/R2=…=Sn/Rn。


  在稱重顯示器具有高靈敏度或高分辨率的情況下,最好使用并行方法,因?yàn)樗恍枰粋€(gè)橋式電源,系統(tǒng)簡單且經(jīng)濟(jì)。但是,這要求每個(gè)傳感器的輸出阻抗的平均偏差應(yīng)小,并且傳感器系數(shù)的容差不應(yīng)太大。否則,當(dāng)多個(gè)傳感器的力不均勻時(shí),輸出電壓的平均值將產(chǎn)生誤差。在國外并聯(lián)工作時(shí),兩個(gè)隔離電阻中的大多數(shù)都連接在每個(gè)變送器的兩個(gè)輸出端子和所連接的稱重顯示器之間。由于傳感器的內(nèi)部電阻是輸出信號(hào)的函數(shù),因此串聯(lián)連接隔離電阻可以減少電阻變化對輸出的影響。每個(gè)傳感器的兩個(gè)隔離電阻的總電阻必須相等,并且兩個(gè)電阻本身必須相等,并且公差應(yīng)很小。這樣可以減少傳感器輸出阻抗不相等或稱重傳感器參數(shù)不一致對傳感器總輸出的影響。

稱重傳感器.jpg

  測試表明,當(dāng)并行工作的傳感器加載不均勻時(shí),傳感器的平均誤差小于0.05%。串聯(lián)-并聯(lián)混合工作模式這是上述兩個(gè)串聯(lián)和并聯(lián)工作模式的組合。通常,每個(gè)傳感器都為橋使用獨(dú)立的電源,但是輸出并聯(lián)連接,這種工作模式也稱為串并聯(lián)模式??梢钥闯?,串聯(lián)-并聯(lián)運(yùn)行模式既具有并聯(lián)運(yùn)行模式的特征,又具有串聯(lián)運(yùn)行模式的相似性。


  無論使用哪種傳感器參數(shù),它都可以通過調(diào)節(jié)電源橋電壓來建立正常的工作狀態(tài)。當(dāng)然,傳感器參數(shù)的離散度不能太大。還可以證明,當(dāng)n個(gè)傳感器串聯(lián)和并聯(lián)工作時(shí),輸出信號(hào)Un=Ui,總輸出阻抗為Rn=R/n。對于電子秤的四個(gè)傳感器,兩個(gè)或兩個(gè)接地串聯(lián),然后并聯(lián),或者兩個(gè)兩個(gè)接地并聯(lián),然后串聯(lián)。盡管有可能,但是在實(shí)際應(yīng)用中并沒有太多使用。


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