當(dāng)選擇傳感器時(shí)，我們一定要首先確定選定容量,，確定容量了之后才能去考慮其它方面的問題,。選擇容量時(shí)，必須知道在最大秤量時(shí)每只傳感器的最大載荷是多少,，計(jì)算出每只傳感器的反力,，傳感器的載荷包括兩部分：即稱量時(shí)最大載荷加臺(tái)板自重，把臺(tái)板自重分配到每只傳感器上的載荷是定的,，稱量載荷則要考慮在稱量時(shí)由于不均勻載荷使傳感器可能承受的最大載荷,。
上述兩項(xiàng)載荷之和不應(yīng)超過傳感器容量的2/3,任何時(shí)候不可以使傳感器在超載情況下工作。因此,在這樣的情況下計(jì)量性能才能得以保證,。另外,也不應(yīng)為了安全而選擇過大容量的傳感器,這可能出現(xiàn)輸出過小,稱量儀表分辨力不夠的情況,。
由于目前傳感器檢定規(guī)程和電子秤的檢定規(guī)程不統(tǒng)一,前者是單項(xiàng)指標(biāo),而采用端點(diǎn)直線法,后者是綜合誤差帶法,因而選擇比較困難。另外,電子秤在滿量程時(shí)傳感器并不在滿量程,它的實(shí)際誤差不是測(cè)試記錄的值,。再者用一只傳感器制成的電子秤和多只傳感器組成的電子秤對(duì)傳感器要求也不同,。
圖1
現(xiàn)在稱重傳感器標(biāo)定時(shí)采用的是端點(diǎn)直線法如圖1,圖2是秤誤差帶。
圖2
為了找出兩種誤差計(jì)量方法之間的聯(lián)系進(jìn)而得出不同準(zhǔn)確電子秤所要求的傳感器的準(zhǔn)確度,我們使用端點(diǎn)直線法中的標(biāo)準(zhǔn)直線同秤的誤差帶中線重合,并繪出0.02%F,S和0.03%F,S的誤差范圍界限,這樣我們就可以比較直觀的看出哪級(jí)準(zhǔn)確度的傳感器適合哪級(jí)準(zhǔn)確度的電子秤,還可以看出傳感器由于溫度影響,靈敏度變化后對(duì)準(zhǔn)確度的影響,。
從圖上可以看出,傳感器對(duì)稱量誤差有直接影響的指標(biāo)有不直線ΔQL,滯后ΔQH,不重復(fù)度ΔQR和溫度對(duì)靈敏度的影響Se,直線度對(duì)稱量誤差的直接影響是當(dāng)在滿秤量標(biāo)定后,由于直線誤差大,可能使中間秤量超差,成品傳感器的直線度誤差一般是不可調(diào)整的系統(tǒng)誤差,根據(jù)秤的精度選擇傳感器時(shí),首先要考慮這項(xiàng)指標(biāo),。
其次是滯后,這項(xiàng)指標(biāo)是在傳感器卸載時(shí)測(cè)出的,它的大小是和加載時(shí)同一載荷點(diǎn)輸出相比較標(biāo)出的,一般都比直線度誤差大,是加在直線誤差上的誤差。雖然這項(xiàng)指標(biāo)對(duì)稱量誤差的影響是在檢秤的回量時(shí)表現(xiàn)出來的,。如果檢秤的進(jìn)程時(shí)沒超差,但已接近誤差帶在檢回量時(shí)可能因滯后影響超差,。
重復(fù)性是指在標(biāo)定傳感器時(shí)在三次加載過程中,同一載荷下最大值減去最小值得出的誤差,實(shí)際上是傳感器輸出的變動(dòng)性誤差,它出在哪一段是沒規(guī)律的,雖然不檢回程的重復(fù)性實(shí)際上誤差是有的,和進(jìn)程差基本一樣,高精度傳感器這項(xiàng)誤差大約在0.01%F,S左右,溫度對(duì)輸出的影響誤差:在溫度改變輻度較大時(shí)影響是明顯的,如果在20℃時(shí)把秤調(diào)好了,誤差都在誤差帶內(nèi)。如果溫度變化了,升高了20℃,在傳感器的溫度系數(shù)為正的時(shí)候,則滿量程輸出變大,即靈敏度變大了,對(duì)于0.02%F,S的傳感器這項(xiàng)指標(biāo)在0.01~0.15%/10K,假如原來稱是正差,溫度升高后,將使原有的誤差再加上溫度影響的誤差,這項(xiàng)誤差把原有的誤差都抬高,造成超差,所以秤的誤差就傳感器而論主要是“直線度+滯后+溫度對(duì)輸出影響誤差”這三項(xiàng),但是在檢定驗(yàn)收時(shí),溫度變化幅度短時(shí)間不會(huì)過大,一般不會(huì)受影響,。有些電子秤制造廠在傳感器上加裝保溫裝置使傳感器在恒溫環(huán)境下工作,消除了這項(xiàng)誤差,但一般情況無此必要,。
就上面三項(xiàng)主要誤差來分析,制造3000e的商用秤如果用單只傳感器的情況,建議選用單項(xiàng)指標(biāo)不低于0.02%F,S的傳感器比較容易保證秤的準(zhǔn)確度,上面我們介紹了“綜合誤差”單項(xiàng)指標(biāo)是0.02%F,S,綜合誤差實(shí)際上接近0.04%F,S,想達(dá)到3000e的要求并沒有多少裕度,甚至可能象圖上那樣情況,還要“+-”“借”-F,把誤差平均。
對(duì)于由多支傳感器組成的電子秤,根據(jù)誤差合成理論對(duì)傳感器準(zhǔn)確度要求低一些,這樣的秤也選用0.03%F,S以上的傳感器才比較有把握,。蠕變指標(biāo)對(duì)秤的準(zhǔn)確度的影響表現(xiàn)在滿秤量和回檢時(shí)最明顯,進(jìn)程檢定到滿秤量然后超載1/4壓20分鐘,再回檢最大秤量,如果傳感器的蠕變不好這一項(xiàng)就要超差,由于蠕變恢復(fù)需要一定時(shí)間,零點(diǎn)也不回,蠕變有正蠕變和負(fù)蠕變,正蠕變是在加載停止后輸出還繼續(xù)變大,隨時(shí)間增長逐漸停止,。在去掉全部載荷后不能馬上回到零點(diǎn),呈逐漸復(fù)狀;負(fù)蠕變則相反,滿秤量時(shí)加載停止后,輸出隨時(shí)間增長而減少,去掉載荷后恢復(fù)時(shí),由過零向零點(diǎn)逐漸靠近。
為了減少蠕變對(duì)回檢時(shí)的影響,可用準(zhǔn)確度高,蠕變性能好的傳感器,也可以在條件允許的情況下盡量選用容量大些的傳感器,容量大可降低彈性體應(yīng)力水平,從而改善蠕變性能,。
在選用傳感器時(shí),為提高準(zhǔn)確度,有人主張選用大容量傳感器,在最大秤量時(shí)傳感器的實(shí)際負(fù)荷只占量程的一部分,直接看上去非直線度和滯后都比滿量程時(shí)小了(絕對(duì)誤差小了);但是,不要忘了傳感器誤差是相對(duì)誤差,。絕對(duì)誤差小了,同時(shí)總輸出也小了,分子分母同時(shí)都小了結(jié)果準(zhǔn)確度并沒明顯提高。
對(duì)于用多支傳感器組成的電子秤如果采用并聯(lián)供電時(shí),要考慮靈敏度誤差和輸出阻抗的一致性,即所謂配組問題,否則在檢定秤的四邊時(shí)出現(xiàn)大的差異,多支傳感器靈敏度的一致性不好也會(huì)出現(xiàn)上述誤差,。
傳感器的結(jié)構(gòu)選擇
對(duì)結(jié)構(gòu)選擇的是否合理主要根據(jù)秤的整體結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)來評(píng)價(jià),對(duì)于小秤量的各種平臺(tái)秤,為了簡化結(jié)構(gòu),降低成本最好選用抗偏載能力強(qiáng)的平行梁,型號(hào)SPS,中心梁等結(jié)構(gòu)的鋁合金傳感器一般只用一只傳感器即可,不用加拉帶某附加裝置,最好有過載保護(hù),小容量傳感器非常容易過載,造成損壞,。
對(duì)于由于多支傳感器組成的中等量程的平臺(tái)秤,可選用帶波、管的雙孔型和剪應(yīng)力的懸結(jié)構(gòu)傳感器,這兩種外型尺寸小,高度低,便于固定,。
總之,合理的選用傳感器,對(duì)電子秤的性能好壞起著決定性作用,因此在選用傳感器時(shí)應(yīng)慎重考慮,。
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