在重力的作用下,秤臺將重力傳遞給彈性體支座,引起稱重傳感器的彈性體變形,附著在彈性體應變梁上的應變片電橋失去平衡,輸出與重量數(shù)據(jù)成正比的差分電壓信號,經(jīng)線性放大器放大。對于電容式稱重傳感器來講,這樣做會有幾種缺陷,我們來簡單講述一下:
缺點1:輸出阻抗高,負載能力差。電容式稱重傳感器的容量受其電極幾何尺寸的限制,通常為幾十至幾百微法,甚至只有幾微法。因此,電容式稱重傳感器的輸出阻抗高,所以負載能力差,容易受到外部干擾而產(chǎn)生不穩(wěn)定,甚至在嚴重情況下無法工作。必須采取適當?shù)钠帘未胧o設計和使用帶來不便。大容抗也要求傳感器的絕緣部分有極高的電阻值,否則絕緣部分會充當旁路電阻,影響儀器的性能。因此,應特別注意周圍環(huán)境,如溫度和清潔度。如果采用高頻電源,可以降低電容式稱重傳感器的輸出阻抗,但高頻放大和傳感器遠比低頻復雜,寄生電容影響大,很難保證工作的穩(wěn)定性。
缺點2:非線性輸出特性。電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的,雖然通過差動式改善,但不能完全消除。只有忽略電場的邊緣效應,其他類型電容傳感器的輸出特性才是線性的。否則邊緣效應引起的附加電容會直接疊加在傳感器電容上,使輸出特性非線性。
缺點3:寄生電容影響大。電容式稱重傳感器的初始電容較小,但所謂的寄生電容,如連接傳感器和電子電路的引線電容、電子電路的雜散電容以及傳感器內(nèi)板和周圍導體形成的電容相對較大,不僅降低了傳感器的靈敏度,而且經(jīng)常隨機變化,會使儀器工作非常不穩(wěn)定,影響測量精度。因此,對電纜的選擇、安裝和連接都有嚴格的要求。比如用屏蔽性好、分布電容小的高頻導線做引線,引線又粗又短,要保證儀器的雜散電容小又穩(wěn)定,否則無法保證高的測量精度。需要指出的是,隨著材料、技術、電子技術特別是集成技術的飛速發(fā)展,電容式稱重傳感器的優(yōu)缺點也在不斷被克服。電容傳感器正在成為一種高靈敏度、高精度的傳感器,在動態(tài)、低電壓和一些特殊測量方面有很大的發(fā)展前景。
稱重傳感器的靈敏度是額定負載下的輸出電壓,在設計放大器電路時可以作為參考。理論上,靈敏度越高,分辨率越高,即可以使刻度更精細。在實際應用中,靈敏度需要結(jié)合線性度、穩(wěn)定性和過載極限值來判斷是否比其他傳感器更準確,但簡單地比較靈敏度是沒有意義的。
深圳市力準傳感技術有限公司是生產(chǎn)各種高精度力傳感器、扭矩傳感器、稱重傳感器、柱式傳感器的專業(yè)制造商。
主要產(chǎn)品有稱重范圍小到幾克,大到1000多噸,有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護等級傳感器。
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