
压阻式传感器
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2023年2月26日发(作者:美人树)压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电
信号作输出,给显示仪表显示压力值,或供控制和报警使用。
压力传感器的种类繁多,如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感
器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器,光纤压力传感器等。
一、压阻式压力传感器
固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效
应原理制成的传感器,就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻,当硅膜片
受压时,膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。
压阻式具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
1、压阻式压力传感器基本介绍
压阻式传感器有两种类型:一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片,称为半导体应变片,因此
应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器,另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩
散电阻,以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。
半导体应变式传感器半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同,也是由弹性敏感元
件等三部分组成,所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比,最
突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍,输出信号有时不必放大
即可直接进行测量记录。此外,半导体应变片横向效应非常小,蠕变和滞后也小,频率响应范围亦很宽,
从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展,用此技术与半导体应变片相结
合,可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器,使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存
在着很大的缺点,它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级,灵敏系数随温度变化较大它的应变
—电阻特性曲线性较大,它的电阻值和灵敏系数分散性较大,不利于选配组合电桥等等。
扩散型压阻式传感器扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。单晶硅是各向异性材料,取向不同时特性
不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电阻膜片。
利用半导体压阻效应,可设计成多种类型传感器,其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本
型式。
硅压阻式压力传感器由外壳、硅膜片(硅杯)和引线等组成。硅膜片是核心部分,其外形状象杯故名硅杯,
在硅膜上,用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻,经蒸镀金属电极及连线,接成惠斯登电桥
再用压焊法与外引线相连。膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔,另一侧是低压腔,通常和大气相连,
也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时,膜片发生变形,产生应力应变,从而使扩散电阻的电阻值发
生变化,电桥失去平衡,输出相对应的电压,其大小就反映了膜片所受压力差值。
2、压阻式压力传感器特点
压阻式压力传感器的特点是:灵敏度高,频率响应高;测量范围宽,可测低至10Pa的微压到高至60Mpa
的高压;精度高,工作可靠,其精度可达±0.2%~0.02%;易于微小型化,目前国内生产出直径φ1.8~2mm
的压阻式压力传感器。目前,应用最为广泛的压力传感器是压阻式压力传感。
3、压阻式压力传感器测量方法
硅平膜片上的扩散电阻通常构成桥式测量电路,相对的桥臂电阻对称布置,电阻变化时,电桥输出电压与
膜片所受压力成对应关系。
如图4的压力测量放大电路中,R1~R4由压敏电阻构成的直流电桥,无力作用时,通过调节RP使直流桥
输出电压为0。R5、R6为限流电阻。通过改变R7值可以改变放大倍数。输出电压信号如果要作为数字信
号处理,则后续电路可接A/D转换电路。
4、典型压阻式压力传感器型号及应用
二、应变式压力传感器
应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的,应变片是由金属导体或半导体制成
的电阻体,其阻值随压力所产生的应变而变化。
1、应变式压力传感器分类介绍
应变计中应用最多的是粘贴式应变计(即应变片)。它的主要缺点是输出信号小、线性范围窄,而且动态响应
较差(见电阻应变计、半导体应变计)。但由于应变片的体积小,商品化的应变片有多种规格可供选择,而且
可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合,所以用应变片制造的应变式压力传感器仍有广泛
的应用。按弹性敏感元件结构的不同,应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式、组合式
四种。
①应变管式又称应变筒式。它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒,其另一端带有法兰与被测
系统连接(图1)。在筒壁上贴有2片或4片应变片,其中一半贴在实心部分作为温度补偿片,另一半作为测
量应变片。当没有压力时4片应变片组成平衡的全桥式电路;当压力作用于内腔时,圆筒变形成“腰鼓形”,使
电桥失去平衡,输出与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变
筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强,在火
箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应用。
②膜片式它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时,中心处径向应变和切向应
变均达到正的最大值,而边缘处径向应变达到负的最大值,切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在
正负最大应变处,并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计(见
电阻应变计)则能最大限度地利用膜片的应变效果(图2)。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感
器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身,即采用集成电路工艺在单晶硅膜片
上扩散制作电阻条,并采用周边固定结构制成的固态压力传感器(见压阻式传感器)。
③应变梁式测量较小压力时,可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通
过传力杆传递给应变梁。图3中两端固定梁的最大应变处在梁的两端和中点,应变片就贴在这些地方。这
种结构还有其他形式,例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。
④组合式在组合式应变压力传感器中,弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力
转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位,而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较
复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等,弹性应变元件
有悬臂梁、固定梁、Π形梁、环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据不同需要组合成多种型式。
2、应变片使用方法
通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻
应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受
力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再
传输给处理电路(通常是a/d转换和cpu)显示或执行机构。
常用的力测量方法是用应变片和应变仪测量构件的表面应变,根据应变和应力、力之间的关系,确定构件
的受力状态。
应变仪采用交流电桥时,输出特性与直流电桥(直流电桥的输出特性)类似。应变片的布置和电桥组接(简
称布片组桥)应根据被测量和被测对象受力分布来确定。还应利用适当的布片组桥方式消除温度变化和复
合载荷作用的影响。
测量拉伸(压缩)应变时要采用适当的布片组桥方式,以便达到温度补偿(测轴向拉(压)时的温度补偿)、消除
弯矩影响(用双工作片消除温度的影响)和提高测量灵敏度(用四工作片提高测量的灵敏度)的目的。
常用应力测量的布片和组桥方式:当试件受到弯矩作用时,其上、下表面会分别产生拉应变或压应变。可
通过应变测量求得弯矩,布片接桥时要注意利用电桥特性,在输出中保留弯应变的影响,消除轴向拉、压
力产生的应变成分。
3、典型应变式压力传感器
三、压电式压力传感器
某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形(压缩或伸长)时,其内部将发生极化现象,而在其某些表
面上会产生电荷。当外力去掉后,它又会重新回到不带电的状态,此现象称为“压电效应”。压电式传感器
的原理是基于某些晶体材料的压电效应。
1、压电压力传感器的基本介绍
常用的压电材料有天然的压电晶体(如石英晶体)和压电陶瓷(如钛酸钡)两大类,它们的压电机理并不相同,
压电陶瓷是人造多晶体,压电常数比石英晶体高,但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好
特性,均是较理想的压电材料。
压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受
到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系:
Q=kSp
式中Q为电荷量;k为压电常数;S为作用面积;p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。
图3.1为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间,压电元件的一个侧面与
膜片接触并接地,另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力均匀作用在膜片上,使压电元件受力而产生
电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大,转换为电压或电流输出,输出信号与被测压力值相对
应。
除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外,一般压电式压力传感器
的压电元件材料多为压电陶瓷,也有用高分子材料(如聚偏二氟乙稀)或复合材料的合成膜的。
更换压电元件可以改变压力的测量范围;在配用电荷放大器时,可以用将多个压电元件并联的方式提高传
感器的灵敏度;在配用电压放大器时,可以用将多个压电元件串联的方式提高传感器的灵敏度。
2、压电压力传感器的基本特点
压电式压力传感器体积小,结构简单,工作可靠;测量范围宽,可测100MPa以下的压力;测量精度较高;
频率响应高,可达30kHz,是动态压力检测中常用的传感器,但由于压电元件存在电荷泄漏,故不适宜测
量缓慢变化的压力和静态压力
压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到
保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具
有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥
梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电
式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来
测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可
以用来测量微小的压力。
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测
量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。
3、压电压力传感器测量电路
由于压电式传感器的输出电信号很微弱,通常先把传感器信号先输入到高输入阻抗的前置放大器中,经过
阻抗交换以后,方可用一般的放大检波电路再将信号输入到指示仪表或记录器中。(其中,测量电路的关键
在于高阻抗输入的前置放大器。)前置放大器的作用:一是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输出;二
是放大传感器输出的微弱电信号。
前置放大器电路有两种形式:一是用电阻反馈的电压放大器,其输出电压与输入电压(即传感器的输出)成
正比;另一种是用带电容板反馈的电荷放大器,其输出电压与输入电荷成正比。由于电荷放大器电路的电
缆长度变化的影响不大,几乎可以忽略不计,故而电荷放大器应用日益广泛。
4、典型压电压力传感器型号
四、电容式压力传感器
电容式压力传感器采用变电容测量原理,将由被测压力引起的弹性元件的位移变形转变为电容的变化,用
测量电容的方法测出电容量,便可知道被测压力的大小。
1、电容式压力传感器基本介绍
根据平行板电容器的电容量表达式
C=εA/d(3-9)
式中为电容极板间介质的介电常数;A为两平行板相对面积;d为两平行板间距。
由上式可知,改变A、d、其中任意一个参数都可以使电容量发生变化,在实际测量中,大多采用保持其中
两个参数不变,而仅改变A或d一个参数的方法,把参数的变化转换为电容量的变化。因此,电容量的变
化与被测参数的大小成比例。
①差动变极距式电容压力传感器
改变电容两平行板间距d的测量方式有较高的灵敏度,但当位移较大时非线性严重。采用差动电容法可以
改善非线性、提高灵敏度、并可减小因ε受温度影响引起的不稳定性。
图3-12是一种电容式差压传感器示意图。左右对称的不锈钢基座内有玻璃绝缘层,其内侧的凹形球面上除
边缘部分外镀有金属膜作为固定电极,中间被夹紧的弹性膜片作为可动测量电极,左、右固定电极和测量
电极经导线引出,从而组成了两个电容器。不锈钢基座和玻璃绝缘层中心开有小孔,不锈钢基座两边外侧
焊上了波纹密封隔离膜片,这样测量电极将空间分隔成左、右两个腔室,其中充满硅油。当隔离膜片感受
两侧压力的作用时,通过硅油将差压传递到弹性测量膜片的两侧从而使膜片产生位移。电容极板间距离的
变化,将引起两侧电容器电容值的改变。
对于差动平板电容器,其电容变化与板间距离变化的关系可表示为:
C0=△d/d0(3-10)
式中C0为初始电容值;d0为极板间初始距离;△d为距离变化量。
此电容量的变化经过适当的变换器电路,可以转换成反映被测差压的标准电信号输出。
这种传感器结构坚实,灵敏度高,过载能力大;精度高,其精确度可达±0.25%~±0.05%;可以测量压力和
差压。
②变面积式电容压力传感器
下图所示为一种变面积式电容压力传感器。被测压力作用在金属膜片上,通过中心柱和支撑簧片,使可动
电极随簧片中心位移而动作。可动电极与固定电极均是金属同心多层圆筒,断面呈梳齿形,其电容量由两
电极交错重叠部分的面积所决定。固定电极与外壳之间绝缘,可动电极则与外壳导通。压力引起的极间电
容变化由中心柱引至适当的变换器电路,转换成反映被测压力的标准电信号输出。
金属膜片为不锈钢材质,膜片后设有带波纹面的挡块,限制膜片过大变形,以保护膜片在过载时不至于损
坏。膜片中心位移不超过0.3mm,膜片背面为无硅油的封闭空间,不与被测介质接触,可视为恒定的大气
压,故仅适用于压力测量,而不能测量压差。
其特点是结构简单,灵敏度高,动态响应快,但是由于电荷泄漏难于避免,不适宜静态力的测量(电容式
力传感器的结构原理)。
前面章节介绍过压电式传感器的原理和压电式振动加速度传感器,测力传感器的结构类似。其特点是体积
小,动态响应快,但是也存在电荷泄漏,不适宜静态力的测量。使用中应防止承受横向力和施加予紧力。
电容式压力传感器
在矩形的特殊弹性元件上,加工若干个贯通的圆孔,每个圆孔内固定两个端面平行的丁字形电极,每个电
极上贴有铜箔,构成由多个平行板电容器并联组成的测量电路。在力F作用下,弹性元件变形使极板间矩
发生变化,从而改变电容量,如左图(电容式力传感器)所示。
利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电量输出的压力传感器。它一般采用圆形金属薄膜
或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生
变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。电容式压力传感器属于极距变化型电容式传感
器,可分为单电容式压力传感器和差动电容式压力传感器。
单电容式压力传感器它由圆形薄膜与固定电极构成。薄膜在压力的作用下变形,从而改变电容器的
容量,其灵敏度大致与薄膜的面积和压力成正比而与薄膜的张力和薄膜到固定电极的距离成反比。另一种
型式的固定电极取凹形球面状,膜片为周边固定的张紧平面,膜片可用塑料镀金属层的方法制成(图1)。
这种型式适于测量低压,并有较高过载能力。还可以采用带活塞动极膜片制成测量高压的单电容式压力传
感器。这种型式可减小膜片的直接受压面积,以便采用较薄的膜片提高灵敏度。它还与各种补偿和保护部
以及放大电路整体封装在一起,以便提高抗干扰能力。这种传感器适于测量动态高压和对飞行器进行遥测。
单电容式压力传感器还有传声器式(即话筒式)和听诊器式等型式。
差动电容式压力传感器它的受压膜片电极位于两个固定电极之间,构成两个电容器(图2)。在压力的作
用下一个电容器的容量增大而另一个则相应减小,测量结果由差动式电路输出。它的固定电极是在凹曲的
玻璃表面上镀金属层而制成。过载时膜片受到凹面的保护而不致破裂。差动电容式压力传感器比单电容式
的灵敏度高、线性度好,但加工较困难(特别是难以保证对称性),而且不能实现对被测气体或液体的隔
离,因此不宜于工作在有腐蚀性或杂质的流体中。
五、压磁式压力传感器
压磁式压力传感器的原理,某些铁磁材料受到外力作用时,引起导磁率变化现象,称作压磁效应。其逆效
应称作磁致伸缩效应。硅钢受压缩时,其导磁率沿应力方向下降,而沿应力的垂向增加;在受拉伸时,导
磁率变化正好相反。如果在硅钢叠片上开有4个对称的通孔,孔中分别绕有互相垂直的两个线圈,如左图(图
压磁元件工作原理)所示,一个线圈为励磁绕组,另一个为测量绕组。无外力作用时,磁力线不和测量绕组
交链,测量绕组不产生感应电势。当受外力作用时,磁力线分布发生变化,部份磁力线和测量绕组交链,
并在绕组中产生感应电势,且作用力愈大,感应电势愈大。压磁式压力传感器的典型代表是压磁式转矩传
感器。
5.1压磁式转矩传感器原理。
铁磁材料制成的转轴,具有压磁效应,在受转矩作用后,沿拉应力+方向磁阻减小,沿压应力-方向磁阻
增大。在转轴附近相互垂直放置两个铁芯线圈A、B,使其开口端与被测转轴保持1~2mm的间隙,从而
由导磁的轴将磁路闭合,如下图所示,AA沿轴向,BB垂直于轴向。在铁芯线圈A中通以50Hz的交流电,
形成交变磁场。转轴未受转矩作用时,其各向磁阻相同,BB方向正好处于磁力线的等位中心线上,因而铁
芯B上的绕组不会产生感应电势。当转轴受转矩作用时,其表面上出现各向异性磁阻特性,磁力线将重新
分布,而不再对称,因此在铁芯B的线圈上产生感应电势。转矩愈大,感应电势愈大,在一定范围内,感
应电势与转矩成线性关系。这样就可通过测量感应电势e来测定轴上转矩的大小。
压磁式转矩传感器是非接触测量,使用方便,结构简单可靠,基本上不受温度影响和转轴转速限制,而且
输出电压很高(可达10V)。
测量力时可以直接在被测对象上布片组桥,也可以在弹性元件上布片组桥,使力通过弹性元件传到应变片。
常用的弹性元件有柱式、梁式、环式、轮辐等多种形式。
,①柱式弹性元件通过柱式弹性元件表面的拉(压)变形测力。应变片的粘贴和电桥的连接应尽可能消除偏
心和弯矩的影响,一般将应变片对称地贴在应力均匀的圆柱表面中部。柱式力传感器可以测量0.1~3000吨
的载荷,常用于大型轧钢设备的轧制力测量。
②梁式弹性元件类型有等截面梁、等强度梁和双端固定梁等,通过梁的弯曲变形测力,结构简单,灵敏度
较高。
③环式弹性元件分为圆环式和八角环式。它也是通过元件的弯曲变形测力,结构较紧凑。实际应用如切削
测力仪。
④轮辐式弹性元件轮幅式弹性元件受力状态可分为拉压、弯曲和剪切。前两类测力弹性元件经常采用,精
度和稳定性已达到一定水平,但是安装条件变化或受力点移动,会引起难于估计的误差。剪切受力的弹性
元件具有对加载方式不敏感、抗偏载、侧向稳定、外形矮等特点。
其特点是硅钢材料受力面加大后,可以测量数千吨的力,且输出电势较大,甚至只需滤波整流,无需放大
处理。常用于大型轧钢机的轧制力测量。使用中应防止因侧向力干扰而破坏硅钢的叠片结构(压磁式测力装
置的工作原理)。
六、差动变压器式测力传感器
把被测的非电量变化转换为线圈互感量变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器是根据变压器的基本
原理制成的,并且次级绕组都用差动形式连接,故称差动变压器式传感器。
1、差动变压器式测力传感器基本介绍
差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管式等,但其工作原理基本一样。非电量测量中,应
用最多的是螺线管式差动变压器,它可以测量1~100mm范围内的机械位移,并具有测量精度高,灵敏度高,
结构简单,性能可靠等优点。
2、差动变压器式传感器测量电路
差动变压器输出的是交流电压,若用交流电压表测量,只能反映衔铁位移的大小,而不能反映移动方向。另
外,其测量值中将包含零点残余电压。为了达到能辨别移动方向及消除零点残余电压的目的,实际测量时,
常常采用差动整流电路和相敏检波电路。
2.1.差动整流电路
这种电路是把差动变压器的两个次级输出电压分别整流,然后将整流的电压或电流的差值作为输出,图
6.1给出了几种典型电路形式。图中(a)、(c)适用于交流负载阻抗,(b)、(d)适用于低负载阻抗,电
阻R0用于调整零点残余电压。
下面结合图6.1(c),分析差动整流工作原理。
从图6.1(c)电路结构可知,不论两个次级线圈的输出瞬时电压极性如何,流经电容C1的电流方向总是从2
到4,流经电容C2的电流方向从6到8,故整流电路的输出电压为
U2=U24-U68(4-28)
当衔铁在零位时,因为U24=U68,所以U2=0;当衔铁在零位以上时,因为U24>U68,则U2>0;而当衔铁在
零位以下时,则有U24则U2<0。差动整流电路具有结构简单,不需要考虑相位调整和零点残余电压的影
响,分布电容影响小和便于远距离传输等优点,因而获得广泛应用。
2.2相敏检波电路
电路如图6.2(c)所示。VD1、VD2、VD3、VD4为四个性能相同的二极管,以同一方向串联成一个闭
合回路,形成环形电桥。输入信号u2(差动变压器式传感器输出的调幅波电压)通过变压器T1加到环形电
桥的一个对角线。参考信号u0通过变压器T2加入环形电桥的另一个对角线。输出信号uL从变压器T1
与T2的中心抽头引出。平衡电阻R起限流作用,避免二极管导通时变压器T2的次级电流过大。RL为负
载电阻。u0的幅值要远大于输入信号u2的幅值,以便有效控制四个二极管的导通状态,且u0和差动变压
器式传感器激磁电压u1由同一振荡器供电,保证二者同频、同相(或反相)。
由图6.2(a)、(c)、可知,当位移Δx>0时,u2与u0同频同相,当位移Δx<0时,u2与u0同频
反相;Δx>0时,u2与u0为同频同相,当u2与u0均为正半周时,见图4-15(a),环形电桥中二极管VD1、
VD4截止,VD2、VD3导通,则可得图4-15(b)的等效电路。
其特点是工作温度范围较宽,为了减小横向力或偏心力的影响,传感器的高径比应较小。(差动变压器式测力
传感器的工作原理)
3、典型差动变压器式传感器型号
七、谐振式压力传感器
谐振式压力传感器分为两类:振筒式谐振压力传感器和振膜式谐振压力传感器。
1、振筒式谐振压力传感器
振筒式压力传感器的感压元件是一个薄壁金属圆筒,圆柱筒本身具有一定的固有频率,当筒壁受压张紧后,
其刚度发生变化,固有频率相应改变。
传感器由振筒组件和激振电路组成,如图3-14所示。振筒用低温度系数的恒弹性材料制成,一端封闭为自
由端,开口端固定在基座上,压力由内侧引入。绝缘支架上固定着激振线圈和检测线圈,二者空间位置互
相垂直,以减小电磁耦合。激振线圈使振筒按固有的频率振动,受压前后的频率变化可由检测线圈检出。
此种仪表体积小,输出频率信号,重复性好,耐振;精确度高,其精确度为±0.1%和±0.01%;适用于气体
测量。
2、振膜式谐振压力传感器
振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片,且与环形壳体做成整体结构,它和基座构成密封
的压力测量室,被测压力p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压,也可以
抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力,当激振频率与膜片固有频率
一致时,膜片产生谐振。没有压力时,膜片是平的,其谐振频率为f0;当有压力作用时,膜片受力变形,
其张紧力增加,则相应的谐振频率也随之增加,频率随压力变化且为单值函数关系。
在膜片上粘贴有应变片,它可以输出一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后,再反馈给激振
线圈以维持膜片的连续振动,构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图(b)所示。
八、光导纤维压力传感器
光导纤维压力传感器与传统压力传感器相比,有其独特的优点:利用光波传导压力信息,不受电磁干扰,电气绝
缘好,耐腐蚀,无电火花,可以在高压、易燃易爆的环境中测量压力、流量、液位等。它灵敏高度,体积小,
可挠性好,可插入狭窄的空间是进行测量,因此而得到重视,并且得到迅速发展。
称重传感器的信号怎么转化成重量,计算公式是什么?请高手指教
首先,把你的看成是线性的,那么如果在100Kg时,A/D转换得到的数据信号为
100mV(进制自己换算);在50Kg时,A/D转换得到的数据信号为50mV;在0Kg
时,A/D转换得到的数据信号为0mV。这样,可以直接把mV转化为Kg.否则乘上
一个系数。
如果非线性,就要依靠电脑对的非线性曲线线性化,再输出。
所以这样的量具在使用前都要用砝码校正
压敏电阻,各有不同,道理上和弹簧的弹性系数类似!
不同的传感器,公式是不一样的!
压力传感器桥路输出差值V-f电压信号经前置放大器处理后用简单的乘法计算
既得重量数。一般磅接口输出已经是重量数的数字信号了。
电压信号幅度越大,经过A/D转换后,单位时间内按一定比例的脉冲数就越多,最
后通过脉冲计数器就能确定重量数了
(2011•永州)如图甲是一种电子秤的原理示意图.图中R是压力传感器(电阻会随所受压力大小发生变
化的可变电阻),重量不同的物体放在托盘里,通过压杆对R施加的压力不同,R的阻值和电压表的读数
就发生对应改变,电压表的读数就可表示出物体的重量大小.已知电阻R
0
=60Ω,R的阻值随所受压力变
化的图象如图乙所示,R表面能承受的最大压强为2×106Pa,压杆与R的接触面积是2cm2,如托盘和压
杆的质量可以忽略不计,电源电压9V恒定不变,取g=10N/kg求:
(1)压力传感器R能承受的最大压力是多大;
(2)当电压表的示数为3V时,托盘中所放物体的质量是多少;
(3)空载和满载(R受最大压力时)两种情形R
0
所消耗的电功率之比.
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电功率的计算.
专题:计算题;应用题;信息给予题.
分析:(1)根据压强公式可计算压力传感器能承受的最大压力.
(2)根据欧姆定律先求出当电压表示数为3V时电路中的电流,压力传感器两端的电压等于电源电压减去
电阻R
0
两端的电压,从而求出压力传感器的电阻,根据图象可知压力传感器受到的压力,从而知道托盘中
所放物体的质量.
(3)由图象托盘空载时,压力为0,从图象可知R′=300Ω,再根据串联电路的特点、欧姆定律和电功率公
式求出此时R
0
所消耗的电功率;同理根据满载压力传感器能承受的最大压力为400N时,R=60Ω,求出
R
0
所消耗的电功率;然后它们相比即可.
解答:解:(1)F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N
答:该压力传感器能承受的最大压力为400N.
(2)当电压表示数为3V时,电路中电流I
1
=
U
1
R
0
=
3V
60Ω
=0.05A,
压力传感器两端的电压U
R
=U-U
1
=9V-3V=6V,
压力传感器的电阻R=
U
R
I
=
6V
0.05A
=120Ω,
由图象可知压力传感器受到的压力F=300N,即托盘上物体的重力为300N,
所以质量m=
G
g
=
300N
10N/kg
=30kg.
答:托盘上物体的质量为30kg.
(3)托盘空载,R′=300Ω,
∵这时两电阻串联,R总=R
1
+R′=60Ω+300Ω=360Ω,
∴I′=
U
R
总
=
9V
360Ω
=0.025A,
∴P
0
′=I′2R
0
=(0.025A)2×60Ω=0.0375W,
托盘满载(R受最大压力时),由图象可知:传感器承受压力最大为400N,R=60Ω,
∵这时两电阻串联并且电阻值相等,
∴U
R
=U
0
=
1
2
U=
1
2
×9V=4.5V,
∴P
0
=
U
2
0
R
0
=
(4.5V)2
60Ω
=0.3375W,
∴P
0
′:P
0
=0.0375W:0.3375W=1:9.
答:空载和满载(R受最大压力时)两种情形R
0
所消耗的电功率之比为1:9.
点评:本题考查串联电路的特点及电阻、电压、重力、质量等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,
注意分析电路的连接,能从题目所给信息中找到有用的数据,要学会分析图象.
额定载荷kg5/8/10/15/20/30/50/75/100/150/200
精度C2C3
最大检定分度数nmax20003000
最小检定分度值vminEmax/5000Emax/10000
综合误差(%FS)≤±0.030≤±0.020
蠕变(%FS/30min)≤±0.024≤±0.016
温度对输出灵敏度的影响(%FS/10℃)≤±0.017≤±0.011
温度对零点输出的影响(%FS/10℃)≤±0.023≤±0.015
输出灵敏度(mv/v)2.0±0.002
输入阻抗(Ω)384±4
输出阻抗(Ω)351±2
绝缘阻抗(MΩ)≥5000(50VDC)
零点输出(%FS)1.5
温度补偿范围(℃)-10~+40
允许使用温度范围(℃)-35~+70
推荐激励电压(V)5~12(DC)
最大激励电压(V)18(DC)
安全过载范围(%FS)150
极限过载范围(%FS)300
四角误差0.02%加载值/100mm
请教高人,上述技术指标的称重传感器在误差范围内可以测量的最小重量是多少,如何计算?
如果采用三个传感器悬挂设计的面粉料斗称(料斗重150Kg~200Kg),则可以精确称量的面
粉的重量?有详细计算最好。。。急用!!!不胜感激!!
一.压力变送器按照工作原理的分类:
首先我们以力学压力变送器为例来进行分析;力学传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传
感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感
器、谐振式压力传感器及电容式加速度传感器等。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,
它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。
1.电阻应变片压力传感器
首先我们了解一下电阻应变片,它是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感
器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变
片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将
应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,
电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。
这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后
续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机
构。
2.压电传感器
压力类型压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石
英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之
内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓
的“居里点”)。由于随着应力的变化电场变化微小(也就说压电系数比较低),所以石英逐
渐被其他的压电晶体所替代。而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数,但是它只能
在室温和湿度比较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体,能够承受高温和相当
高的湿度,所以已经得到了广泛的应用。
现在压电效应也应用在多晶体上,比如现在的压电陶瓷,包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、
铌酸盐系压电陶瓷、铌镁酸铅压电陶瓷等等。压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电
传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗
时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用
的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度
传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别
是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力
的测量与真空度的测量。
可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲
击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广
泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动
态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛。
3.陶瓷性压力变送器
抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生
微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥(闭桥),由于压敏
电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信
号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相
兼容。通过激光标定,传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性,传感器自带温度补偿
0~70℃,并可以和绝大多数介质直接接触。
陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性
及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40~135℃,而且具有测量的高精度、高稳
定性。电气绝缘程度>2kV,输出信号强,长期稳定性好。高特性,低价格的陶瓷传感器将
是压力传感器的发展方向,在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势,在中国也越来越
多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器
二.压力传感器技术参数定义的解释:
A.压力类型
1.绝对压力:参照压力为真空时所测量的压力值为绝对压,通常简称绝压。
2.表压:参照压力为当地的大气压力时,所测量的压力值为表压。表压力为正时简称压力,
表压力为负时称负压力或3.真空度。负压力的绝对值越大,即绝对压力越小,则真空度越大。
4.差压:传感器或变送器两端都感受到被测压力时,两端压力之差称差压。
B.压力传感器的特性参数
1.测量范围:在允许误差限内被测量值的范围称为测量范围。
2.上限值:测量范围的最高值称为测量范围的上限值。
3.下限值:测量范围的最低值称为测量范围的下限值。
4.量程:测量范围的上限值和下限值的代数差就是量程。
5.精度:被测量的测量结果与真值间的一致程度。
6.非线性:
7.重复性:相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
8.蠕变:当被测量及其所有环境条件保持恒定时,在规定时间内输出量的变化。
9.迟滞:在规定的范围内,当被测量值增加或减少时,输出中出现的最大差值。
10.激励:为使传感器正常工作而施加的外部能量。一般是电压或电流。施加的电压或电流
不同,传感器的输出等参数也不同,所以有的参数,如零点输出,上限值输出、漂移等参数
要在规定的激励条件下测量。
零点漂移:零点漂移是指在规定的时间间隔及标准条件下,零点输出值的变化。由于周围环
境温度变化引起的零点漂移称为热零点漂移。
11.过载:通常是指能够加在传感器或变送器上不致引起性能永久性变化的被测量的最大值。
12.稳定性:传感器或变送器在规定的条件下储存、试验或使用,经历规定的时间后,仍
能保持原来特性参数的能力。
13.可靠性:指传感器或变送器在规定的条件下和规定的时间内完成所需功能的能力。
14.工作温度:指变送器能够达到各项技术指标和功能的环境温度范围。
15.储存温度:指变送器在不加电工作状态下的长期储存不损坏的温度范围。
一、用分项指标表示法
在介绍称重传感器技术参数时,传统的方法是采用分项指标,其优点是物理意义明确,沿用
多年,熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下:
*额定容量生产厂家给出的称量范围的上限值。
*额定输出(灵敏度)加额定载荷时和无载荷时,传感器输出信号的差值。由于称重传感器
的输出信号与所加的激励电压有关,所以额定输出的单位以mV/V来表示。并称之为灵敏度。
*灵敏度允差传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。
例如,某称重传感器的实际额定输出为2.002mV/V,与之相适应的标准额定输出则为2mV/V,
则其灵敏度允差为:((2.002–2。000)/2.000)*100%=0.1%
*非线性由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间
最大偏差对于额定输出值的百分比。
*滞后允差从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出
量的最大差值对额定输出值的百分比。
*重复性误差在相同的环境条件下,对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷过程中同一
负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。
*蠕变在负荷不变(一般取为额定载荷),其它测试条件也保持不变的情形下,称重传感器
输出随时间的变化量对额定输出的百分比。
*零点输出在推荐电压激励下,未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。
*绝缘阻抗传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。
*输入阻抗信号输出端开路,传感器未加负荷时,从电源激励输入端测得的阻抗值。
*输出阻抗电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。
*温度补偿范围在此温度范围内,传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿,从而不会超
出规定的范围。
*零点温度影响环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化10K时,引起的零
平衡变化量对额定输出的百分比来表示。
*额定输出温度影响环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化10K引起额
定定输出的变化量额定输出的百分比来表示。
*使用温度范围传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产生永久性有害变化
二、在《OIML60号国际建议》中采用的术语。
以《OIML60号国际建议》92年版为基础,参考《JJG669--90称重传感器检定规程》新的
技术参数大致有:
*称重传感器输出被测量(质量)通过称重传感器转换而得到的可测量。
*称重传感器分度值称重传感器的测量范围被等分后其中一份的大小。
*称重传感器检定分度值(V)为了准确度分级,在称重传感器测试中采用的,以质量单位
表达的称重传感器分度值。
*称重传感器最小检定分度值(Vmin)称重传感器测量范围可以被分度的最小检定分度值
勤。
*最小静负荷(Fsmin)可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最小值。
*最大称量可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最大值。
*非线性(L)称重传感器进程校准曲线与理论直线的偏差。
*滞后误差(H)施加同一级负荷时称重传感器输出读数之间的最大差值;其中一次是由最
小静负荷开始的进程读数,另一次是由最大称量开始的回程读数。
*蠕变(Cp)在负荷不变,所有环境条件和其它变量也保持不变的情况下,称重传感器满
负荷输出随时间的变化。
*最小静负荷输出恢复植(CrFsmin)负荷施加前,后测得的称重传感器最小静负荷输出之间
的差值。
*重复性误差(R)在相同的负荷和相同的环境条件下,使连续数次进行实验所得的称重传
感器输出读数之间的差值。
*温度对最小静负荷输出的影响(Fsmin)由于环境温度变化而引起的最小静负荷输出之间
的变化。
*温度对输出灵敏度的影响(St)由于环境温度变化而引起的输出灵敏度的变化。
*称重传感器测量范围被测量(质量)值范围,测量结果在此范围内不会超出最大允许误差。
*安全极限负荷可以施加于称重传感器的最大负荷,此时称重传感器在性能特征上,不会产
生超出规定值的永久性漂移。
*温湿度对最小静负荷输出影响(FsminH)由于温湿度变化而引起的最小静负荷输出的变
化。
*温湿度对输出灵敏度的影响由于温湿度变化而引起的输出灵敏度的变化。
此外,在《JJG699—90称重传感器检定规程》中,还列出了一个技术参数,即
*最小负荷(Fmin)力发生装置能达到的最接近称重传感器最小静负荷的质量值。
正是因为传感器测量时,总要在测力机上进行,而又很难直接测量最小静负荷点性能。再要
说明一点,《OIML60号国际建议》是专门为称重传感器而制定的,它对称重传感器的评定
的出发点就是要适应衡器的要求。当传感器用于其它目的时,这种评估方式不一定最合适。
称重传感器技术参数基本定义
2012-10-1411:05:17|分类:压力传感器|标签:|字号大中小订阅
(1)额定载荷:传感器在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。但实际使用时,一般只用额定量程
的2/3~1/3。
(2)允许使用负荷(或称安全过载):称重传感器允许施加的最大轴向负荷。允许在一定范围内超负荷工作。
一般为120%~150%。
(3)极限负荷(或称极限过载):称重传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过
此值时,传感器将会受到损坏。
(4)灵敏度:输出增量与所加的负荷增量之比。通常为在满负荷的情况下,励磁电压每输入1V电压时额定
输出的mV。
(5)非线性:这是表征此传感器输出的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。
(6)重复性:重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时,其输出值是否能重复一致,这项特
性更重要,更能反映传感器的品质。国标对重复性的误差的表述:重复性误差可与非线性同时测定同一试
验点上3次测量的实际输出信号值之间的最大差值(mv)。
(7)滞后:滞后的通俗意思是:逐级施加负荷再依次卸下负荷时,对应每一级负荷,理想情况下应有一样
的读数,但事实上下一致,这不一致的程度用滞后误差这一指标来表示。国标中是这样来计算滞后误差的:
同一试验点上3次行程实际输出信号值的算术平均与3次上行程实际输出信号值的算术平均之间的最大差
值(mv)。
(8)蠕变和蠕变恢复:要求从两个方面检验传感器的蠕变误差:其一是蠕变:在5-10秒时间无冲击地加上
额定负荷,在加荷后5-10秒读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔依次记下输出值。其二是蠕变恢复:
尽快去掉额定负荷(在5-10秒时间内),卸荷后在5-10秒内立即读数,然后在30分钟内按一定的时间间隔
依次记下输出值。
(9)允许使用温度:规定了此称重传感器能适用的场合。例常温传感器一般标注为:-20℃-+70℃。高温传
感器标注为:-40℃-250℃。
(10)温度补偿范围:说明此传感器在生产时已在这样的温度范围内进行了补偿。例常温传感器一般标注为
-10℃-+55℃。
(11)零点温度影响(俗称零点温漂):表征此传感器在环境温度变化时它的零点的稳定性。一般以每10℃范
围内产生的漂移为计量单位。
(12)输出灵敏系数的温度影响(俗称系数温漂):此参数表征此传感器在环境温度变化时输出灵敏度的稳定性。
一般以每10℃范围内产生的漂移为计量单位。
(13)输出阻抗:在额定技术条件下,传感器的输出的电阻值S+S-[I+I-]
(14)输入阻抗:称重传感器的激励端的电阻值,E+E-[V+V-]
(15)绝缘阻抗:传感器的电路部分与弹性梁之间的绝缘阻值,越大越好,绝缘电阻的大小会影响传感器的各
项性能。而当绝缘阻抗低于某一个值时,电桥将无法正常工作。
(16)推荐激励电压:一般为5~12伏。因一般称重仪表内配的稳压直流电源为5或12伏。
(17)允许最大激励电压:传感器最大可以承受的供电电压,不推荐使用最大激励电压。
(18)电缆长度:出厂时厂家标准配置的电缆长度。最好不要擅自增加和减小。
(19)密封防护等级IP67:称重传感器的防尘和防水的性能指标。(end)
称重传感器常用技术参数
一、用分项指标表示法在介绍称重传感器技术参数时,传统的方法是采用分项指标,
其优点是物理意义明确,沿用多年,熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下:*额定
容量生产厂家给出的称量范围的上限值。
*额定输出
加额定载荷时和无载荷时,传感器输出信号的差值。由于称重传感器的输出信号与所
加的激励电压有关,所以额定输出的单位以mV/V来表示。并称之为灵敏度。
*灵敏度允差
传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。例如,
某称重传感器的实际额定输出为2.002mV/V,与之相适应的标准额定输出则为2mV/V,则
其灵敏度允差为:/2.000)*100%=0.1%
*非线性
由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间最大
偏差对于额定输出值的百分比。
*滞后允差
从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。在同一载荷点上加载和卸载输出量的
最大差值对额定输出值的百分比。
*重复性误差
在相同的环境条件下,对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷过程中同一负荷点
上输出值的最大差值对额定输出的百分比。
*蠕变
在负荷不变,其它测试条件也保持不变的情形下,称重传感器输出随时间的变化量对
额定输出的百分比。
*零点输出
在推荐电压激励下,未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。
*绝缘阻抗
传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。
*输入阻抗
信号输出端开路,传感器未加负荷时,从电源激励输入端测得的阻抗值。
*输出阻抗
电源激励输入端短路,传感器未加载荷时,从信号输出端测得的阻抗。
*温度补偿范围
在此温度范围内,传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿,从而不会超出规定的
范围。
*零点温度影响
环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化10K时,引起的零平衡变化量
对额定输出的百分比来表示。
*额定输出温度影响
环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化10K引起额定定输出的变化
量额定输出的百分比来表示。
*使用温度范围
传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产生永久性有害变化
二、在《OIML60号国际建议》中采用的术语。以《OIML60号国际建议》92年版
为基础,参考《JJG669--90称重传感器检定规程》新的技术参数大致有:
*称重传感器输出
被测量通过称重传感器转换而得到的可测量。
*称重传感器分度值
称重传感器的测量范围被等分后其中一份的大小。
*称重传感器检定分度值
为了准确度分级,在称重传感器测试中采用的,以质量单位表达的称重传感器分度值。
*称重传感器最小检定分度值
称重传感器测量范围可以被分度的最小检定分度值勤。
*最小静负荷
可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最小值
*最大称量
可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最大值。
*非线性
称重传感器进程校准曲线与理论直线的偏差。
*滞后误差
施加同一级负荷时称重传感器输出读数之间的最大差值;其中一次是由最小静负荷开
始的进程读数,另一次是由最大称量开始的回程读数。
*蠕变
在负荷不变,所有环境条件和其它变量也保持不变的情况下,称重传感器满负荷输出
随时间的变化。
*最小静负荷输出恢复植
负荷施加前,后测得的称重传感器最小静负荷输出之间的差值。
*重复性误差
在相同的负荷和相同的环境条件下,使连续数次进行实验所得的称重传感器输出读数
之间的差值。
*温度对最小静负荷输出的影响
由于环境温度变化而引起的最小静负荷输出之间的变化。
*温度对输出灵敏度的影响
由于环境温度变化而引起的输出灵敏度的变化。
*称重传感器测量范围
被测量值范围,测量结果在此范围内不会超出最大允许误差。
*安全极限负荷
可以施加于称重传感器的最大负荷,此时称重传感器在性能特征上,不会产生超出规
定值的永久性漂移。
*温湿度对最小静负荷输出影响
由于温湿度变化而引起的最小静负荷输出的变化。
*温湿度对输出灵敏度的影响
由于温湿度变化而引起的输出灵敏度的变化。
此外,在《JJG699―90称重传感器检定规程》中,还列出了一个技术参数,即
*最小负荷
力发生装置能达到的最接近称重传感器最小静负荷的质量值。
正是因为传感器测量时,总要在测力机上进行,而又很难直接测量最小静负荷点性能。
再要说明一点,《OIML60号国际建议》是专门为称重传感器而制定的,它对称重传感器的
评定的出发点就是要适应衡器的要求。当传感器用于其它目的时,这种评估方式不一定最合
适