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称重传感器的原理及应用
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,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,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片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。
在整个定值分装控制系统中,称重传感器是影响电子秤测量精度zhi的关键部件,选用gyl-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路,在所加桥压u不变的情况下,传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比,而且,供桥桥压u的变化直接影响电子称的测量精度,所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后,变成了0-10v的电压信号输出,送入v/f变换器进行a/d转换,其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端t1上。在微机内部由定时器0作计数定时,定时器0的定时时间由要求的a/d转换分辩率设定。
定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时,计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较,取差值提供pid运算,当重量不足,则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值,控制接口输出控制信号,控制外部给料设备停止送料,显示测量终值,然后发出回答令,表示该袋装料结束,可进行下袋的装料称重。
自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动,直到装有料的电子称下面,传送带停止运动,电磁线圈2通电,电子称料斗翻转,使料全部倒入箱子或袋子中,当料倒完,传送带马达再次通电,将装满料的箱子或袋子移出,并保护传送带继续运行,直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源,与此同时,电子称料箱复位,电磁线圈1通电,漏斗给电子秤自动加料,重量由微机控制,当电子秤中的料与给定值相等时,电磁线圈1断电,弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时,这个过程可以持续不断地进行下去。必要时,*作人员可以随时停止传送带,通过拔码盘输入不同的给定值,然后再启动,即可改变箱或袋中的重量。
本系统选用不同的传感器,改变称重范围,则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
轮辐式传感器具有许多特点,主要有以下几点;
(I)具有良好的自然线性。因为它在承受载荷时,辐条的截面尺寸变化小,可忽略不计, 这就避免由于尺寸变化产生的误差。同时,又由于电桥采用了等臂全桥线路,这就消除了由 于加工不对称所造成的误差。
(2)由于它是按剪切作用原理而设计的,所以作用点位置的精度对传感器的精度影响 不大。 (3)具有良好的对称性,它可以经受较大偏心和侧向力。
(4)具有较低的高度和扁平的外形。它在载荷作用下变形小,因此被测结构和传感器间的干扰可忽略不计。
(5)由于传感器是一整体结构,因此热膨胀各向一致,所以在全桥等臂桥路中可以得到较好的热补偿
(6)耐过载能力强。由于轮辐与轮图的刚度较大,当弹性体受力时,轮毅挠度很小,因此它的过载能力较大。
(7)它可设计拉、压两用型和双输出的形式。
(8)测旦范围宽,它可制成0.5—500t的测力传感器(称重传感器)。轮辐式传感器不足之处是结构复杂,加工较难,成本较高。为此,可利用剪切原理设计成与轮 辐式传感器外形尺寸相同、精度也相同的孔辐式传感器。




