课题二 电子称

课题二电子称自动称重和装料装置电子秤用于测量物体质量的电子装置，主要电子元件:称重传感器，放大电路,AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成。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。称重传感器•称重传感器是工业测量中应用较多的传感器，几乎运用到了所有的称重领域，量程可以从几克到几百吨。称重传感器根据制造原理分：应变式感应式电容式振弦式1、应变式称重传感器的工作原理•原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。3.1电阻应变式传感器的工作原理电阻应变式传感器由弹性敏感元件与电阻应变片构成。弹性敏感元件在感受被测量时产生变形，其表面产生应变。粘贴在弹性敏感元件表面的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生应变，因此电阻应变片的电阻值也产生相应的变化。这样，通过测量电阻应变片的电阻值变化，就可以确定被测量的大小了。电阻应变式称重传感器由弹性元件、应变片和外壳组成。常见的外形结构有：柱式悬臂梁式环式轮辐式柱式称重传感器（实心、空心）特点：–结构简单–能承受很大载荷用途：–电阻应变式拉力或压力传感器悬臂梁称重传感器一端固定一端自由的弹性敏感元件特点–结构简单，–加工方便，–适于较小力的测量•环式称重传感器作用点变化对输出的影响小测量精度高称重传感器的基本应用称重传感器主要应用在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安全过载报警、材料试验机等领域。如电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、动态轴重秤、电子吊钩秤、电子计价秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、罐装秤等称重传感器在选用称重传感器在选用时要考虑到很多因素，实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。另外，称重传感器的灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等也是传感器选用中必须考虑的指标。1.称重传感器的数量和量程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。•下面给出一个经过大量实验验证的经验公式。•C=K0×K1×K2×K3(Wmax+W)/N•式中C一单个传感器的额定量程•W一秤体自重•Wmax一被称物体净重的最大值•N一秤体所采用支撑点的数量•K0一保险系数，一般取1.2～1.3之间•K1一冲击系数•K2一秤体的重心偏移系数•K3一风压系数•根据经验，•一般应使称重传感器在其30%～70%量程内工作。称重传感器型式的选择主要取决于称量的类型和安装空间，保证安装合适，称量安全可靠；•另一方面，要考虑称重传感器制造厂的建议。制造厂一般会根据称重传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构型式、弹性体的材质等特点规定称重传感器的适用范围，比如铝式悬臂梁称重传感器适用于计价秤、平台秤、案秤等，钢式悬臂梁称重传感器适用于料斗秤、电子皮带秤、分选秤等，钢质桥式称重传感器适用于轨道衡、汽车衡、天车秤等，柱式称重传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等。2.称重传感器的准确度等级选择称重传感器的准确度等级包括称重传感器的非线性、蠕变、重复性、滞后、灵敏度等技术指标。在选用的时候不应该盲目追求高等级的称重传感器，应该考虑电子衡的准确度等级和成本。一般情况下，选用称重传感器的总精度为非线性、不重复性和滞后三项指标的之和的均方根值略高于秤的精度。3.各种类型称重传感器的使用范围选用的称重传感器须满足仪表输入灵敏度的要求，须能够与所选仪表匹配，满足整台电子秤准确度的要求。一台电子秤主要是由机械机构、称重传感器、仪表三部分组成，在对称重传感器准确度选择的时候，应使称重传感器的准确度略高于理论计算值，因为理论往往受到客观条件的限制，如机械结构的强度、仪表的性能、秤的工作环境恶劣程度等因素都直接影响到秤的准确度。因此要从各方面提高要求，兼顾经济效益，确保达到目的。4.使用环境一般情况下，高温环境对称重传感器造成涂覆材料融化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题；粉尘、潮湿对称重传感器造成短路的影响；在腐蚀性较高的环境下会造成称重传感器弹性体受损或产生短路现象；电磁场对称重传感器输出会产生干扰。相应的环境因素下我们必须选择对应的称重传感器才能满足必要的称重要求。使用称重传感器时应注意事项1、传感器应定期进行静态标定2、最大负荷能力不应超过满量程的120%3、应避免与较高的热辐射接触4、安装时，要选择与量程相应强度的紧固螺钉5、变送器不能随意调节