关于SICK传感器的并联,您知道多少呢?
准确度、稳定性和性是SICK传感器的重要质量指标,是用户关心的三大问题,同时也是称重传感器与工业发达国家同类产品的主要差距。近几年,国家监督抽查称重传感器产品质量的合格率只有37.5%;电子计价秤产品质量的合格率一直徘徊在50%左右,在不合格产品中大多数是因为称重传感器温度性能不合格。可以说这是称重传感器总体技术与工艺水平,总体质量水平的真实反映。我们假设称重传感器的灵敏度分别为S1、S2,桥臂电阻分别为R1、R2,供桥电压分别为U1、U2,满量程均为F。这两个传感器并联工作的条件是S1R1=S2R2,显然,并联工作状态对传感器本身的参数要求是比较高。
同理当SICK传感器并联工作时可得:S1/R1=S2/R2=……=Sn/Rn。
两个SICK传感器并联工作时的特点如下:
假定对某一载荷W,我们以满量程为F、灵敏度为S、供桥电压为 U 的一个传感器测量它,输出为U1 则:U1=WSU/F。
如果两个SICK传感器并联工作,测量以上同一载荷W,在情况下 , 则可选用满量程为(1/2)F的传感器,假定它们的灵敏度也为S, 供桥电压也为U,则总的输出Un为:Un= U1
假定这两个传感器的桥臂电阻均为 R, 并联后的输出阻抗为 Rn,则显然有Rn=R/2。
同理可证明当 n 个传感器全并联工作时则有:Un=U1 Rn =R /n
上式的 Un=U1,Rn分别是n个传感器并联工作后的输出信号和输出阻抗 .这两个式子说明,不管几个传感器并联工作都不会得到比一个等效的传感器更大的输出,但并联后的输出阻抗却减小为一个传感器的 1/n。
在称重显示控制器具有较高的灵敏度或高的分辨率的条件下,采用并联法较好,因为它只要一个供桥电源,系统简单经济。但它要求每个传感器输出阻抗的平均偏差要小,传感器系数的公差也不能太大。否则,当几个传感器受力不均匀时,输出电压的平均值将产生误差。国外并联工作时,大多数在每个传惑器的两输出端与配接的称重显示器之间,接入两个隔离电阻。由于传感器的内阻是输出信号的函数,串入隔离电阻能降电阻变化对输出的影响。每个传感器的两隔离电阻总阻值要相等,这两个电阻本身也要相等,公差要小,这祥能减小因传感器输出阻抗不等或传感器系数不一致对传感器总输出的影响。
SICK传感器受载不均匀时,传感器平均误差小于 0.05%。 R即为隔离电阻,通常可选10kO左右,公差为0.01%。
SICK传感器在称重系统中必须结合相应的连接件才能确保其系统的稳定工作。连接件的作用在整个称重系统中不容小觑,设计和选用中遵循一定的原则已成为业内共识,科学设计,合理选用连接件会取得事半功倍的效果。那么该如何合理的选用称重传感器连接件呢?
SICK传感器连接件作为称重量值测量环节的关键部件直接影响到称重计量结果的准确性。在实际应用中,连接件更起着抵制各种干扰力的作用:
1.当承载器上加上物料后,承载器的承重梁必然产生扰度使支点会产生一个转角,假如承载器的承载梁与称重传感器的连接不是活络的,则必然产生“误信号”,也可能致使传感器损坏。
2.被称量的车辆进入承载器台面时进行刹车,将产生相当大的水平冲击力。虽然装有限位装置,但也必须要有合适的称重连接件快速复位。尽可能的减少冲击力传递到称重传感器上。
3.承载器与基础安装面的线膨胀系数在绝大多数情况下是不一致的,环境温度变化产生的横向力会使称重传感器输出与其无关的称重量值。
4.大型电子衡器在安装时,承载器与安装基础面之间的安装位置必然存在一定的偏差。所以连接件要确保有一定的摆角和位移。
5.承载器通常采用焊接方式就行连接,随着时间的推移,会由于应力释放产生不规则的扭曲,这也要求连接件在形位上有适当的变动。
连接件设计及加工中应重视的问题:
如何解决称SICK传感器在使用中不可避免的力学干扰,主要依靠合理的连接件来予以削减或消除。连接件结构的同心度、尺寸、表面粗糙度、材料硬度都会影响称重传感器的使用精度,连接件的光洁度要高,否则受力后就要变形。当连接件材料越软,光洁度差时,在很小的载荷下就产生很大的变形,连接件的变形会使合力点发生变化,引起称重传感器性能发生变化。称重传感器连接件的设计原则是:要确保称重传感器的称量值能够通过称重传感器的受力轴线传递,连接件设计时能够灵活转动、滑动、摆动;又有一定的刚度、硬度、粗糙度能够满足消除或减弱非计量量值的导入。
称重传感器连接件具备的功能及加工质量要求可归纳为:
1.对需要传递的称重量值准确,必须要称重传感器的受力与其轴线吻合或控制在允许的误差范围内。
2.在进行称重计量作业时承载器产生水平方向的位移或冲击,承载器由于应力释放产生的不规则变形,承载器由于线膨胀系数的差异在不同温度下的伸缩,这时需要连接件具有灵活的转动、摆动致使称重传感器所得到的称量值真实有效。
3.在受力方向,连接件应具有一定的刚度,当施加载荷时,连接件的变形量要求越小越好。
4.连接件应该具有良好的自动复位功能。
5.要确保一定的粗糙度,与相应的硬度配合能确保在大载荷作用下接触应力小于允许的接触应力且不产生凹陷。产生的摩擦力和摩擦力矩都不影响其灵活性。
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