[liantaiwei]選用“電子秤傳感器”要慎重！2種(zhǒng)方法教你如何評判———聯泰威電子
當選擇傳感器時(shí)，我們一定要首先确定選定容量，确定容量了之後(hòu)才能(néng)去考慮其它方面(miàn)的問題。選擇容量時(shí)，必須知道(dào)在最大秤量時(shí)每隻傳感器的最大載荷是多少，計算出每隻傳感器的反力，傳感器的載荷包括兩(liǎng)部分：即稱量時(shí)最大載荷加台闆自重，把台闆自重分配到每隻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(néng)承受的最大載荷。
上述兩(liǎng)項載荷之和不應超過(guò)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(zhè)樣(yàng)的情況下計量性能(néng)才能(néng)得以保證。另外,也不應爲了安全而選擇過(guò)大容量的傳感器,這(zhè)可能(néng)出現輸出過(guò)小,稱量儀表分辨力不夠的情況。
由于目前傳感器檢定規程和電子秤的檢定規程不統一,前者是單項指标,而采用端點直線法,後(hòu)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,它的實際誤差不是測試記錄的值。再者用一隻傳感器制成(chéng)的電子秤和多隻傳感器組成(chéng)的電子秤對(duì)傳感器要求也不同。
圖1
現在稱重傳感器标定時(shí)采用的是端點直線法如圖1,圖2是秤誤差帶。
圖2
爲了找出兩(liǎng)種(zhǒng)誤差計量方法之間的聯系進(jìn)而得出不同準确電子秤所要求的傳感器的準确度,我們使用端點直線法中的标準直線同秤的誤差帶中線重合,并繪出0.02%F,S和0.03%F,S的誤差範圍界限,這(zhè)樣(yàng)我們就(jiù)可以比較直觀的看出哪級準确度的傳感器适合哪級準确度的電子秤,還(hái)可以看出傳感器由于溫度影響,靈敏度變化後(hòu)對(duì)準确度的影響。
從圖上可以看出,傳感器對(duì)稱量誤差有直接影響的指标有不直線ΔQL,滞後(hòu)ΔQH,不重複度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在滿秤量标定後(hòu),由于直線誤差大,可能(néng)使中間秤量超差,成(chéng)品傳感器的直線度誤差一般是不可調整的系統誤差,根據秤的精度選擇傳感器時(shí),首先要考慮這(zhè)項指标。
其次是滞後(hòu),這(zhè)項指标是在傳感器卸載時(shí)測出的,它的大小是和加載時(shí)同一載荷點輸出相比較标出的,一般都(dōu)比直線度誤差大,是加在直線誤差上的誤差。雖然這(zhè)項指标對(duì)稱量誤差的影響是在檢秤的回量時(shí)表現出來的。如果檢秤的進(jìn)程時(shí)沒(méi)超差,但已接近誤差帶在檢回量時(shí)可能(néng)因滞後(hòu)影響超差。
重複性是指在标定傳感器時(shí)在三次加載過(guò)程中,同一載荷下最大值減去最小值得出的誤差,實際上是傳感器輸出的變動性誤差,它出在哪一段是沒(méi)規律的,雖然不檢回程的重複性實際上誤差是有的,和進(jìn)程差基本一樣(yàng),高精度傳感器這(zhè)項誤差大約在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)把秤調好(hǎo)了,誤差都(dōu)在誤差帶内。如果溫度變化了,升高了20℃,在傳感器的溫度系數爲正的時(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(zhè)項指标在0.01~0.15%/10K,假如原來稱是正差,溫度升高後(hòu),將(jiāng)使原有的誤差再加上溫度影響的誤差,這(zhè)項誤差把原有的誤差都(dōu)擡高,造成(chéng)超差,所以秤的誤差就(jiù)傳感器而論主要是“直線度+滞後(hòu)+溫度對(duì)輸出影響誤差”這(zhè)三項,但是在檢定驗收時(shí),溫度變化幅度短時(shí)間不會(huì)過(guò)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境下工作,消除了這(zhè)項誤差,但一般情況無此必要。
就(jiù)上面(miàn)三項主要誤差來分析,制造3000e的商用秤如果用單隻傳感器的情況,建議選用單項指标不低于0.02%F,S的傳感器比較容易保證秤的準确度,上面(miàn)我們介紹了“綜合誤差”單項指标是0.02%F,S,綜合誤差實際上接近0.04%F,S,想達到3000e的要求并沒(méi)有多少裕度,甚至可能(néng)象圖上那樣(yàng)情況,還(hái)要“+-”“借”-F,把誤差平均。
對(duì)于由多支傳感器組成(chéng)的電子秤,根據誤差合成(chéng)理論對(duì)傳感器準确度要求低一些,這(zhè)樣(yàng)的秤也選用0.03%F,S以上的傳感器才比較有把握。蠕變指标對(duì)秤的準确度的影響表現在滿秤量和回檢時(shí)最明顯,進(jìn)程檢定到滿秤量然後(hòu)超載1/4壓20分鍾,再回檢最大秤量,如果傳感器的蠕變不好(hǎo)這(zhè)一項就(jiù)要超差,由于蠕變恢複需要一定時(shí)間,零點也不回,蠕變有正蠕變和負蠕變,正蠕變是在加載停止後(hòu)輸出還(hái)繼續變大,随時(shí)間增長(cháng)逐漸停止。在去掉全部載荷後(hòu)不能(néng)馬上回到零點,呈逐漸複狀;負蠕變則相反,滿秤量時(shí)加載停止後(hòu),輸出随時(shí)間增長(cháng)而減少,去掉載荷後(hòu)恢複時(shí),由過(guò)零向(xiàng)零點逐漸靠近。
爲了減少蠕變對(duì)回檢時(shí)的影響,可用準确度高,蠕變性能(néng)好(hǎo)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力水平,從而改善蠕變性能(néng)。
在選用傳感器時(shí),爲提高準确度,有人主張選用大容量傳感器,在最大秤量時(shí)傳感器的實際負荷隻占量程的一部分,直接看上去非直線度和滞後(hòu)都(dōu)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(dōu)小了結果準确度并沒(méi)明顯提高。
對(duì)于用多支傳感器組成(chéng)的電子秤如果采用并聯供電時(shí),要考慮靈敏度誤差和輸出阻抗的一緻性,即所謂配組問題,否則在檢定秤的四邊時(shí)出現大的差異,多支傳感器靈敏度的一緻性不好(hǎo)也會(huì)出現上述誤差。
傳感器的結構選擇
對(duì)結構選擇的是否合理主要根據秤的整體結構和使用特點來評價,對(duì)于小秤量的各種(zhǒng)平台秤,爲了簡化結構,降低成(chéng)本最好(hǎo)選用抗偏載能(néng)力強的平行梁,型号SPS,中心梁等結構的鋁合金傳感器一般隻用一隻傳感器即可,不用加拉帶某附加裝置,最好(hǎo)有過(guò)載保護,小容量傳感器非常容易過(guò)載,造成(chéng)損壞。
對(duì)于由于多支傳感器組成(chéng)的中等量程的平台秤,可選用帶波、管的雙孔型和剪應力的懸結構傳感器,這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)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(néng)好(hǎo)壞起(qǐ)著(zhe)決定性作用,因此在選用傳感器時(shí)應慎重考慮。
深圳市西城微科電子有限公司(聯泰威電子有限公司)位于深圳市福田區，是以軟件開(kāi)發(fā)和芯片代理爲主營業務的科技型企業。公司從2005年開(kāi)始從事(shì)芯片代理及方案開(kāi)發(fā)，對(duì)單片機和标準芯片的選型有著(zhe)豐富的經(jīng)驗，可以爲客戶提供最佳的産品和最優質的服務。
公司代理合泰、芯海、紘康、松翰、華潤、晟矽微電、敏芯等國(guó)際知名品牌公司的産品，可以爲客戶提供：8位/32位MCU、LCD/LED/VFD驅動、EEPROM存儲器、電源管理、時(shí)鍾電路、低功耗運放、觸摸按鍵等一系列标準IC與技術支持。公司緻力于不同領域電子産品的研發(fā)，可以爲客戶提供自信的藍牙秤方案、藍牙四電極/八電極交流測脂方案、藍牙直流測脂方案、藍牙PM2.5方案、藍牙心率檢測方案、藍牙電量檢測方案、普通電子秤方案、胎壓計方案、血壓計方案、紅外耳溫槍方案、電子體溫計方案、LED電源驅動、觸控開(kāi)關、充電器、移動電源、報警器、單車表、計步器、熱電偶、電池電量儀等産品的相關成(chéng)熟方案。
公司有著(zhe)各種(zhǒng)電子方案的深厚開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，歡迎廣大客戶定制開(kāi)發(fā)方案。公司以市場需求爲導向(xiàng)，客戶需求爲己任，盡可能(néng)的爲客戶提供最新的市場資訊，最佳的産品與做優質的服務，以争取和客戶取得雙赢，實現永續經(jīng)營爲追求之目标。
