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称重测力传感器灵敏度温补

来源:http://www.ligentcn.com/news/885.html发布时间:2018-05-28

称重测力传感器灵敏度温补:

当环境温度变化时,弹性模量E和灵敏度S变化的同时,使实际供桥电压与弹性模量E的比值保持不变、则灵敏度S就可保持不变。

在电桥的供桥回路中,串接一个随温度变化而变化的灵敏度温度补偿电阻Rm.环境温度升高时,Rm随之增大,由于电阻分压作用,使电桥电路的实际供桥电压减小,从而使得灵敏度S减小,这就对弹性模量E变小造成的灵敏度S增大起到了补偿作用。其补偿电路如所示。

三、灵敏度温度补偿的原则及方法精度工艺装备、其中必须有精度在0.03级以上,能置人篼低温箱的测力机(高低温箱控温精度优于±2,温度波动与梯度要小丁-±1丈);另外还要具备一台02级的直流电阻箱等装备。

弹性模量温补电阻一般用镍电阻进行补偿,因为镍的温度系数比较大,是铜的几倍,有利于减少补偿量,但由于镍补偿电阻与温度变化呈现递增的非线性的函数,因此用镍电阻直接补偿只能做一般精度的传感器,对于篼精度的称重传感器必须进行镍电阻的线性化调整。其方法是在一个过补偿的镍电阻上并联一只精密电阻Rp,采用并联等效电阻的方法来精调其准确数值。一般灵敏度温补电阻阻值确定的经验公式为桥臂阻值的7―9%.经过多次大量实践证明:应过补偿一些。这有利于线性化电阻的调整,过补偿值一般为灵敏度温补电阻的5―10%.将传感器灵敏度温补名义电阻焊在传感器供桥一端,然后再用并联的方法引出两导线,外接于精密电阻箱上,将传感器连同导线一同放入篼低温箱中,由室温篼温室温―低温―室温循环施加额定载荷,测出各温度下能满足灵敏度温度误差要求的并联电阻值RP,即测出各并联电阻段灵敏度数值,取低温、室温和篼温、室温交点处的并联电阻值即可。若在补偿过程中,根据灵敏度变化与并联电阻变化绘制的室温与高温、室温与低温两条灵敏度误差线无交点,说明灵敏度温补电阻欠补偿,应适当加大Rm值,重新进行实验测量,直到求出最佳Rp值为止。

在测试过程中应注意保温时间和蠕变等因素对传感器的影响,以免影响测试精度。因灵敏度温度影响是一个系统误差,并不需要逐个进行补偿,只要做一次实验测定即可。在处理测试补偿结果时,以常温与低温、常温与高温之间两者的绝对值最大者作为最后的灵敏度温度误差。

灵敏度温度影响,按下式计算:0n额定输出值(或为参比温度下的额定输出值0ns);取Sth和Stl两者绝对值最大者为该传感器的灵敏度温度影响误差St.我公司生产的20t桥式称重传感器经过灵敏度温度补偿后,在同一批中抽样5只进行检测,测试数据如下表:编号经计算所抽样的5只传感器灵敏度温度误差均不超过0.02%.由此可见,灵敏度温度影响是一个系统误差,在一批同结构的传感器中,在弹性体的材质、热处理、应变计、应变胶及生产工艺均不变的情况下,可抽样3―5只,取其并联电阻平均值作为本批传感器的灵敏度温补电阻,这就完全可以达到高精度称重传感器的要求。

综上所述,灵敏度温度误差作为一个系统误差、它的大小主要取决于弹性体和应变计敏感栅的材料,在很小程度上与弹性元件的结构、应变胶、热处理、生产工艺有关。因此可以说只要这些因素不变,就不需要逐只进行补偿,同一批传感器只实测一次便可确定出本批传感器的灵敏度温补等效电阻值。

以上是我个人从传感器制作过程中对于灵敏度温补的一些体会,不到之处,敬请各位专家及同行指正。

称重测力传感器



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