電子秤中英文外文資料文獻(xiàn)翻譯-資料下載頁
2024-12-04 09:11本頁面
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【正文】 小、重量輕、便于攜帶、可數(shù)字顯示的電子秤 , 將會廣受歡迎。下面所討論的即是一種稱重范圍為 0～ 5 kg 的袖珍電子秤的設(shè)計問題。 2方案設(shè)計 袖珍電子秤的結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1 所示。設(shè)計袖珍電子秤的主要任務(wù)是稱重的測力傳感器的選擇。能實現(xiàn)測力的傳感器種類很多 , 要實現(xiàn)稱重及數(shù)顯 , 關(guān)鍵是要把力 (重力 ) 信號轉(zhuǎn)換成電信號來測量 , 其方法主要分為 2類 : 一類是直接法 , 即利用壓磁式傳感器、壓電式傳感器、壓阻式傳感器直接將力信號轉(zhuǎn)換成電信號 。 另一類是間接法 , 即以 彈性元件作為敏感器 , 將拉、壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)變、位移或頻率 , 再用應(yīng)變傳感器、位移傳感器或頻率傳感器把應(yīng)變、位移或頻率轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏俊＞C合比較各種傳感器的情況 , 在此選用間接法的應(yīng)變式力傳感器。 9 袖珍電子秤結(jié)構(gòu)原理： 傳感器→ 放大器→ A246。D 轉(zhuǎn)換器→ CPU → 顯示器 3 傳感器裝置設(shè)計 工作原理 :應(yīng)變式力傳感器的工作原理是將應(yīng)變片粘貼到受力的力敏型彈性元件上 , 當(dāng)彈性元件受力產(chǎn)生變形時 ,應(yīng)變片產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變 , 轉(zhuǎn)化成電阻變化 , 從而引起測量電路的電壓變化 , 通過測量輸出電壓的數(shù)值 , 再通過換算即可得到所測量物體 的重量。由于袖珍電子秤要求體積小 , 稱量范圍不大 , 精度和角偶一致性高 , 傳感器與顯示器一體化等特點 , 故選用雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式承重傳感器。其特點是 : 精度高、易加工、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、抗偏載能力強、固有頻率高 。 應(yīng)變片選用由柵狀金屬泊粘貼在絕緣基片上構(gòu)成的金屬泊式應(yīng)變片 , 電阻應(yīng)變片感受的機械應(yīng)變量一般為 10 6～ 10 2mm , 隨之而產(chǎn)生的電阻變化率也大約在 10 6～ 10 2數(shù)量級之間 , 這樣小的電阻變化用一般的電阻測量儀表很難測出 , 必須采用一定形式的測量 。 電路將微小的電阻變化率轉(zhuǎn)變成電 壓或電流的變化 ,才能用二次儀表顯示出來。橋式測量電路能夠滿足這一要求。在稱重傳感器中 , R 1, R 2, R 3, R 44 個應(yīng)變片電阻組成的橋式測量電路如圖 3 所示。 R m 為溫度補償電阻 , e 為激勵電壓 ,V 為輸出電壓。 參考資料三 ： 稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量 信號 轉(zhuǎn) 變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器茵先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點對正確選用稱重傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個 衡器 的可靠性和安全性。在稱重傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評價方法上，新舊國標(biāo)有質(zhì)的差異。 傳統(tǒng)概念上，負(fù)荷傳感器是 稱重傳感器 、測 力傳感器 的統(tǒng)稱，用單 10 項參數(shù)評價它的計量特性。舊國標(biāo)將應(yīng)用對象和使用環(huán)境條件完全不同的 “ 稱重 ” 和 “ 測力 ” 兩種傳感器合二為一來考慮，對試驗和評價方法未給予區(qū)分。舊國標(biāo)共有 21項指標(biāo)，均在常溫下進(jìn)行試驗；并用非線性、滯 后 誤差 、重復(fù)性誤差、蠕變、零點溫度附加誤差以及額定輸出溫度附加誤差 6項指標(biāo)中的最大誤差，來確定稱重傳感器 準(zhǔn)確度等級 ，分別用、 、 。 定比例轉(zhuǎn)換成可計量的輸出信號?？紤]到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉(zhuǎn)換的影響，稱重傳感器的性能指標(biāo)主要有線性誤差、滯后誤差、 重復(fù)性誤差 、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。在各種衡器和質(zhì)量計量系統(tǒng)中，通常用綜合誤差帶來綜合控制傳感器 準(zhǔn)確度 ，并將綜合誤差帶與衡器誤差帶 (圖 1)聯(lián)系起來，以便選用對應(yīng)于某一準(zhǔn)確度衡器的稱重傳感器。 國際法制計量組織 (OIML)規(guī)定，傳感器的誤差帶 δ 占衡器誤差帶 Δ 的 70%，稱重傳感器的線性誤差、滯后誤差以及在規(guī)定溫度范圍內(nèi) 由于溫度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過誤差帶 δ 。這就允許 制造廠 對構(gòu)成計量總誤差的各個分量進(jìn)行調(diào)整，從而獲得期望的準(zhǔn)確度。 稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式 等 8類，以 電阻 應(yīng)變式使用最廣。 電磁力式傳感器 它利用承重臺上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作（圖 5）。當(dāng)承重臺上放有被測物時，杠桿的一端向上傾斜；光電件檢測出傾斜度信號，經(jīng)放大后流入 線圈 ，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)至 平衡狀態(tài) 。對產(chǎn)生電磁平衡力的 電流 進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測物質(zhì)量。電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高，可達(dá) 1/2021～ 1/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至 10千克之間。 11 電容式傳感器 它利用 電容器 振蕩電路的振蕩頻率 f與極板間距 d 的正比例關(guān)系工作(圖 6 )。極板有兩塊，一塊固定不動，另一塊可移動。在承重臺加載被測物時，板簧撓曲，兩極板之間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質(zhì)量。 電容式傳感器 耗電量少，造價低，準(zhǔn)確度為 1/200～ 1/500。 磁極變形式傳感器 鐵磁元件在被測物重力作用下發(fā) 生機械變形時，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級線圈的感應(yīng) 電壓 也隨之變化。測量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力，進(jìn)而確定被測物的質(zhì)量。磁極變形式傳感器的準(zhǔn)確度不高，一般為 1/100，適用于大噸位稱量工作，稱量范圍為幾十至幾萬千克。 振動式傳感器 彈性元件受力后，其固有振動頻率與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出被測物作用在彈性元件 上的力，進(jìn)而求出其質(zhì)量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種。 振弦式傳感器 的彈性元件是弦絲。當(dāng)承重臺上加有被測物時， V形弦絲的交點被拉向下，且 左弦 的拉力增大，右弦的拉力減小。兩根弦的固有頻率發(fā)生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差，即可求出被測物的 質(zhì)量。振弦式傳感器的準(zhǔn)確度較高，可達(dá) 1/1000～ 1/10000，稱量范圍為 100克至幾百千克，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，造價高。 音叉式傳感器的彈性元件是音叉。音叉端部固定有壓電元件，它以音叉的固有頻率振蕩，并可測出振蕩頻率。當(dāng)承重臺上加有被測物時，音叉拉伸方向受力而固有頻率增加，增加的程度與施加力的平方根成正比。 12 測出固有頻率的變化，即可求出重物施加于音叉上的力，進(jìn)而求出重物質(zhì)量。音叉式傳感器耗電量小，計量準(zhǔn)確度高達(dá) 1/10000～ 1/202100，稱量范圍為 500g～ 10kg。
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