几种传感器的类型

1 几种传感器的类型 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 2 1 桥式传感器 桥式传感器实际上是一种双梁式传感器，国内统称为桥式是由其弹性体形态 似桥而得名。如图所示。 目前，桥式传感器已普通应用于无坑式汽车秤、各种平台秤及静态和动态电 子轨道等场合。 桥式传感器有很多优点： 第一，量程范围很大，可以从200k8一直做到120t。其中200kg 到4t 量程段， www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 3 桥式弹性体为双孔或单孔梁结构。5—120t 量程范围内，桥式弹性体为双剪切梁 结构。 第二，精度高，200k8—4t 量程段的单孔桥式，可以容易地获得0．02级精 度，对5t—120t 双剪切梁桥式，欲获得0．03—0．05级稿度比轮箔式传感器要 容易得多，且材料消耗少，加工难度小。 第三，安装、标定方便。尽瞥剪切悬臂梁、单孔忌臂梁式传感器同样有很高 的精度，但它的安装、标定没有桥式方便。标定难限制了剪切悬臂粱式传感器酌 量程上限。HBM 公司最大量程做到50t。国内最大量程仅为30t，而桥式的标定、 安装要方便得多。 第四，对测量对象的适应性强。桥式传感器的承裁瑞可容易地改造成与多种 澜量对象相适应的结构形式。至今它己发展成了多种延伸的结构形式。其一是钢 球承载或摆杆承载的桥式传惑器，专用于各种大中型电子衡器；其二是一种鱼背 桥式传感器，专门用于袖负荷计量。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 4 正是这种结构。应用于工程上的各种轴负荷5Id 量是极为合适酌。其三桥式 传感器已被 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 成各种规格的钢轨传感器。可直接串接在铁路线上进行货车的动 静态计量，如图所示。其中图（a）为 GG—R 型，是用于固定工位静态称量的。 图（h），（c），（d）是几种专门用于动态称量的。 2 柱式传感器 对0.5t～30t 量程范围的拉式传感器和0.5t～10t 范围的压式传感器，柱环 式传感器是一种很好的结构形式。其弹性体结构如图所示。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 5 其中图（a）为双螺纹柱环拉式传感器结构；图（b）为 HBM 公司认 U3H2—5t 的结构，精度等级为0．03级，图（c）为日本东洋公司 C3H2—10t 柱环压式传感 器结构，精度等级为0．05级。 这种结构的传感器具有以下特点； （1）应力流线分布合理。因为在主圆孔的四周有四个小圆孔，它不仅可以 改 善应力流线的分布、而且可以增加弹性体元件的弹性。 （2）弹性体为一整体结构，因此，受力状态稳定，并且有良好的温度均匀性。 （3）输出灵敏度高一般为3mv／V 左右。 （4）结构简单，易于加工，可制成抗拉、抗压两用型。 柱环结构本身不具备抗偏、抗弯、抗扭能力，所以国内早期的柱环式仅用于拉式 传感器。 近年来，由于双层膜片焊接密封工艺的成熟和单层膜片热套工艺的普及，柱 环弹性体己开始应用于压式传感器。其精度等级在0．03一0．05之间，广泛应用 于料斗秤、钢材秤，其动态响应能力、抗冲击能力优于双连孔传感器。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 6 3 剪切梁式传感器 曲切梁式传感器主要有剪切悬臂梁相剪切梁式两种。它们的作用原理相同， www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 7 均是利用剪切原理。图示出了剪切梁式传感器典型的结构。以工字截面剪切梁为 敏感部位的剪切式传感器和剪切桥式传感器是目前国内应用最为广泛的一种形 式。 该种传感器具有很高的精度和稳定性，有很强的抗侧向能力、它不需要线性 补偿，就能达到0．02一0．0 5级转换精度。其中剪切悬臂梁式传感器国外常用 的量程范围为1t 一50t，国内大多在 lt 一10t。剪切桥式传感器国内常用量程为 lt 一100t。 的切梁式传感器工作原理是：剪切梁式传感器弹性体受力作用后，不是测量 它的正应力．而是测量由剪切力引起的切应力。但切应力本身是测量不出的。它 能产生与工字梁中心轴线成45°角的互相垂直的主应力，也就是产生由切应力而 引起的拉伸应力与压缩应力。因此。存剪切梁测力传感器中。是将四个应变片分 别贴在工字梁腹板的两段并与中心轴线成45°的辽相垂直的位置上，四个应变片 组成全桥。当传感器承受载荷时，在电桥的对角线巴产生载荷成正比的不平衡输 出、利用这一原理测出力或载荷的大小。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 8 4 单 S 梁式传感器 下图示出了单 s梁式传感器几种常见的弹性体结构。量程范围在 o．1kg 一 10k8的称重传感器大多采用这种结构。 利用铝合金弹性模量小的持点。近年来已能把双孔弹性体的称量下限延伸到 2kg，所以0．1kg～2kg 量程范围内的称旦与测力，就惟有选择单 S梁结构。这 种传感器一般应用于一些特殊称量测力场合。例如手提式商用秤及其它小力值测 试。只要工艺上做到精细，静态测虽捐度可达到0．1～0．05级。它的缺点是自 身刚度小，自振频率低，不适用于振动、冲击环境。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 9 5 轮辐式传感器 轮辐式传感器由轮团、轮枯、轮辐条、应变片组成。轮辐条成对地连接在轮 困和轮枯之间，如图所示。根据造型的不同、可分为两种。 一种是相条平直的一般轮辐式传感器、它由线切割加工成型；另一种是孔辐 传感器．它由铣刀铣削圆 fL 成型。7L 辐传感器又有四辐、八辐之分，其中八辐 孔辐适用较大的量程范围（10t 一50t），它可使用较小的外形尺寸。获得很高的 转换精度。此外，还有一种采用力分流膜板技术的轮箔式传感器，不仅可使传感 器具有结构上先天的密封性能，而且可以大大减小外形尺寸，转换棺度可达0。 02－0。05级。 当有外力作用在轮轮上瑞面和轮团下端面时，矩形辐条便产生变形、此时在 辐条上产生了与外力成正比的切应变。如将应变片与短条水平中心轴线成45°方 向粘贴，则八片应变片分别贴在四根辐条的正反两面，并组成全桥电路。当轮轮 受外力作用时，辐条对角线缩短方向粘贴的应变片受压，电阻但减小；对角线拉 长方向粘贴的应变片受拉，电阻值增加，这样电桥失去平衡，在电桥输出端产生 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 10 电压信号，此电压信号与作用在传感器上的外力成正比。 轮辐式传感器具有许多优点如：具有良好酌自然线性；由于它的对称性，可 以经受住大的偏心和侧向力，它具有扁平的外形，在载荷作用下，变形小；由于 它按剪切力作用原理设计而成，所以作用点位置的精度对传感器的精度影响不 大；耐过载能力大等等。正因为具有以辊式传感器仍在应用。 www.chuanganqifenxiyi.com www.chuanganqifenxiyi.com 11 6 柱式传感器 柱式传感器是一种最古老的结构形式，它的称量范围比较大，一般为几十吨 到几百吨。过去几年中，大家都认为它有先天非线性的缺点。在不采取线性补偿 前，其非线性误差一般为0。1％－0。2％。结构本身又不具备抗慨、抗偏、抗位 能力。所以很少加以深人研究。近几年来，人们又开始对它赋予了极大重视，因 为大量酌应用经验证明，柱式结构传感器在应用、加工上有以下许多优点；（1） 结构简单紧凑、体积小、重量轻、坚固耐用。例如荷兰 PHILIIPS 公司的 PR620I 型100t，传感器净重只有11．8kg，这是其它压式传感器，如轮辐、剪切桥式等 所不可比拟的，所以，它的材耗、工时消耗是最小的。 （2）弹性体的几何形状简单．设计计算、机械加工、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面处理都极简单。 （3）传感器刚性好、固有频率高，动态响应好，有利于动态测量。 （4）刘振动不敏感，一般使用温度下可允许38酌振动，抗过载能力和抗冲击能 力均优于其它任何结构的传感器。 （5）柱式传感器的计量轴线与负荷方向重合，不存在固定支架边界条件对它的 影响和约束。所以栓式传感器的重复性误差、滞后误差比其它任何结构酌传感器 要小得多。 有三种技术措施已使柱式传感器发展成为国外传感器厂家的主导产品。第一，采 用单层膜片或双层膜片焊接密封技术和抽真空充氯技术，可获得很好的抗侧、抗 扭能力和很高的密封件能。因为实际应用中，力不可能正好沿着弹性体的轴线， 而总是与轴线成某一微小角度。所以弹性体除受到压或拉力外，还受到横向力和 弯矩的作用。为了消除横向力和弯矩的影响。征传感器的结构设计上采用了膜片 焊接密封工艺，在刚性外壳的上端增加一片或两片极薄的膜片。 几种传感器的类型 1桥式传感器 2柱式传感器 3剪切梁式传感器 4单S梁式传感器 5轮辐式传感器 6柱式传感器