轮辐式称重传感器

发布时间:2010-08-02
    轮辐式称重传感器        北京诺信天正科技有限公司    王杰
FT204 轮辐式称重(测力)传感器 
产品特点及结构 采用铝合金或合金钢材质;结构简单,性能稳定,精度高,互换性好。主要适用于汽车衡、动态轨道衡 
料斗秤等称重、测力系统。 
主要技术参数 
额定载荷(t) 0.5、1、2、3、5、10、20、30 
精度等级 C1、G1 绝缘电阻(MΩ) ≥5000(100VDC) 
综合误差(%F.S) 0.05 激励电压(V) 9~12 (DC) 
灵敏度(mV/V) 2.0±0.04 温度补偿范围(℃) -10 ~ +40 
非线性(%F.S) 0.05、0.1 使用温度范围(℃) -35 ~ +65 
滞后(%F.S) 0.05、0.1 零点温度影响(%F.S/10℃) 0.03 
重复性(%F.S) 0.03、0.05 灵敏度温度影响(%F.S/10℃) 0.02 
蠕变(%F.S/30min) 0.02、0.1 安全过载范围(%F.S) 150 
零点输出(%F.S) ±1 极限过载范围(%F.S) 200 
输入阻抗(Ω) 700±4 防护等级 IP65 
输出阻抗(Ω) 700±3 电缆线 四芯屏蔽电缆 3~5m 
接线方法 输入(电源) + : 红色;输入(电源) - : 黑色;输出(信号) + : 绿色;输出(信号) - :白色   
 

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粘贴应变计的轮辐是一个矩形截面梁,通常高度 

h比宽度 

b长一些。把公式( 

14

应用于矩形截面见参考文献[1]第 

92页公式(3),得出切应力计算公式如下:

式中:V—剪力,V=P/4。 

a—形状系数。 

A—矩形截面的面积,A=bh

轮辐式称重传感器的误差来源

参考文献[1]指出,对于矩形截面其形状系数 

a=3/2,但是如前所述终的输出

是几个因素共同作用形成的。比较截面的高度,及截面的宽度与高度比,我的经

验是 

a随着应变计的尺寸变化而变化。现举例说明,一个 

200000磅的称重传感

器,截面高度 

h为 

2.386英寸,宽度 

b为 

1.172英寸。这么大的高度解决了通

过应变计基长测量平均应变的问题,因为应变计基长只有 

1/8英寸。形状系数 

a

为 

1.25,并不是参考文献[1]中所述的 

1.50,表 

1给出了 

a的数值。

表 

1形状系数 

a

建议设计者形状系数好选取 

1.25,组装一台称重传感器样件,校准所需要的

截面面积。一旦在样件上建立了准确的计算模型,调整截面的宽度,就可以求得

所需要的输出值,然后再组装一台称重传感器样件,并进行校核以确定终输出。

图 

8给出了 

8片应变计的情况,应变计 

1A和 

1B串联,作为图 

1中的应变计 

1

应变计 

2A和 

2B串联作为图 

1中的应变计 

2,如此等等,这种联结组桥方式提

供了的称重传感器。但是采用 

4片应变计的称重传感器价格会低一些,只

是准确度为中等水平。4片应变计可粘贴在图 

8中 

1A1B3A和 

3B的位置上。

购买的应变计应具有与中性轴成 

45°或 

135°的敏感栅,选择一个具有适当方向

敏感栅的应变计是非常重要的。参考图 

6确定应变计的粘贴位置,使 

2片应变

计处于拉伸状态,而另外 

2片应变计处于压缩状态。

较大量程的轮辐式称重传感器,例如容量过 

200000磅(90718kg)时,会

出现较大的滞后误差。这已形成了理论,即滞后误差是在泊松比作用下,在轮辐

受载过程中轮箍底部产生向外移动的力,从而形成力矩。由于存在摩擦力,轮箍

移出时的力矩与移回时的力矩是不同的,因而产生滞后。处于压缩状态的大型柱

式称重传感器不会出现滞后现象,所以,既然大多数用户都希望轮辐式称重传感

器的设计会提供的结果,那么轮辐式称重传感器的大容量好限定为 

200000磅之内。

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