【正文】 11）按載荷 m與準(zhǔn)確度 e分，從低到高，有50~200 000e等。當(dāng) 橋路電壓 Ui為 6V時，測得 橋路的輸出電壓 Uo為 8mV，求被測荷重為多少噸？ 例 23 用圖 213所示的等截面空心圓柱式荷重傳感器稱重， 額定荷重 Fm=10?103kg，靈敏度 KF為2mV/V，橋路電壓 Ｕ i為 12V， 求： 1）在額定荷重時的輸出電壓 Uom。 思考： 綜合考慮靈敏度與功耗、發(fā)熱等因數(shù)， Ui 的取值范圍多少為好？ io o mmmFKUFU U FFF??iom UKU F ??荷重傳感器應(yīng)用估算 解 ： 從該荷重傳感器銘牌上得到 F m=100?103N，KF= 2mV/V， 可計算得到 Uom=12mV。 任務(wù)二 汽車衡的分類與選型 一、汽車衡的結(jié)構(gòu) 汽車衡示意圖 用一個橋路激勵源來激勵 4個圓柱狀荷重傳感器 的橋路， 由 4路 AD轉(zhuǎn)換器將 4個橋路的輸出轉(zhuǎn)換為 4個數(shù)字量 ，由單片機進行加法運算。 應(yīng)變式荷重傳感器外形及受力位置（續(xù)） F F F 激光焊接 全密封 荷重傳感器原理演示 貼在荷重傳感器表面的應(yīng)變片在 向下力的作用下， 產(chǎn)生變形。鋁的彈性模量約為 1011 N／m2。 回目錄 現(xiàn) 在 時間 是： 01:04 任務(wù)一 荷重傳感器的計算與選型 F R 1 R 2 R 4 圖 215 6種不同型式的荷重傳感器 a）空心筒式 b）實心柱式 c） S形扭環(huán)式 d）輪輻式 e）雙孔工字鋼橋式 f）彎板式 圓柱形彈性元件（等截面軸）的應(yīng)變 設(shè)軸的橫截面積為 A， 軸材料的彈性模量為 E， 材料的泊松比為 μ， 當(dāng)?shù)冉孛孑S承受軸向拉力或壓力 F時 ，軸向應(yīng)變 (有時也稱為縱向應(yīng)變 )εx為： =x lFl A E? ? ?鋼的彈性模量約為 2?1011N/m2。 2） 熟悉汽車衡的檢定 。 2） 熟悉動態(tài)自動汽車衡系統(tǒng)的組成 。 Rt的大小由鎳絲的溫度系數(shù)及鋁合金剪梁的彈性模量溫度系數(shù)的比例決定。 電子秤電路由 應(yīng)變橋路、放大器 、 AD轉(zhuǎn)換電路、微處理器電路 、顯示電路、鍵盤電路、通訊接口電路、穩(wěn)壓電源電路等組成。 解 該電子秤為案秤 ， 每 10g為一個刻度或數(shù)顯面板最低位代表的數(shù)值 ， 即 e=10g， 最大稱量為 100kg， 則分度數(shù)或刻度間隔數(shù)為： n=(100kg 1 000)/10g=10 000 又如， 某電子秤的秤量為 6000g，最小刻度（最小感量）為 ，則 準(zhǔn)確度 =。 遲滯： 又稱回差或變差，是指 傳感器正向特性和反向特性不一致的程度 。 最小靜載荷輸出恢復(fù) ： 施加 100%最大量程的負載30min后再卸載 。 分度數(shù) n（也稱刻度間隔數(shù)）： 將最大稱量除以最小感量 ，就等于分度數(shù)。 國家規(guī)定最小刻度等于檢定分度值 e， 即 d=e。 圖 27 商用電子秤型號的含義 三、商用電子秤的主要性能指標(biāo) 允許最大絕對誤差 ：等級檢定時允許的最大偏差 Δm。商用電子秤型號的型號有： ACS30C、 TCS1 000D等。 自動落料 電子秤 電子秤 磅秤 超市打印秤 遠距離顯示 由單片機扣除溫漂和毛重 人體秤 怎樣才能節(jié)電？ 怎樣才能適合 盲人 使用？ 電子人體秤中 ， 四個角都裝了電阻應(yīng)變片 ， 四角接成全橋 ，由單片機測量橋路電壓 ， 并換算出被稱量的體重 。 （ 6）按顯示器分類：LED式 、 有背光 LCD式等。 （ 4）按準(zhǔn)確度分類 I級特種天平（誤差 ≤105）； II級高準(zhǔn)確度天平（誤差 ≤104）； III級中準(zhǔn)確度秤（誤差 ≤1/1 000）； IV級普通秤（誤差 ≤1/100）。 （ 2）按用途分類 工業(yè)秤、商業(yè)秤、特種秤。 單臂半橋無法實現(xiàn)溫度自補償。應(yīng)變片 R1 、 R2 感受到的應(yīng)變? ?2相反，產(chǎn)生的電阻增量 正負號相反 ，可以使 輸出電壓 Uo成倍地增大 ： )(4)(4 21i2211io ?? ?????? KURRRRUU四臂全橋 全橋的四個橋臂都為應(yīng)變片，如果設(shè)法使試件受力后，應(yīng)變片 R1 ~ R4產(chǎn)生的電阻增量（或感受到的應(yīng)變 ?1~?4） 正負號相間 ，就可以 使輸出電壓 Uo成倍地增大 。 非平衡電橋可以分為單臂、雙臂、全橋 單臂半橋 : 四個橋臂中，只有一個電阻的電阻可變， R1為應(yīng)變片 ， R RR4為固定電阻（低溫漂的錳合金電阻） 橋路的輸出電壓為： 44 1i11io ?KURRUU ???單臂半橋的靈敏度最低，溫漂最大。 若相鄰電阻的電阻值 變化趨勢相反 ， 橋路就產(chǎn)生輸出電壓 ： 電橋平衡的條件 ： R1/R2=R4/R3 或 R1?R3=R4?R2 4個橋路電阻的 比例 通常不可能完全相同 ,因此必須設(shè)置“調(diào)零電位器” RP ,調(diào)節(jié) RP,最終可以使 R1?/R2?=R4/R3 （ R1?、 R2?是 R R2并聯(lián) RP后的等效電阻），電橋趨于平衡， Uo被預(yù)調(diào)到零位，這一過程稱為 調(diào)零 。 b、 d點對負極（ a點）的電壓相等時稱作 “電橋平衡” ；反之， b、 d兩點電位差不為零時稱作“電橋不平衡”。 有 4個結(jié)點 a、 b、 c、 d。 用 電橋可以把被測量的本底去掉 ， 轉(zhuǎn)換成一個在零值附近變化的毫伏級的輸出電壓 ，這樣就可以通過 “ 電橋放大電路 ” 來放大這個微小的變化電壓，使之達到幾伏數(shù)量級的有效輸出信號 ,接到 AD轉(zhuǎn)換器。 非平衡電橋的主要功能 —— 去除 “ 本底 ” 用計算機直接測應(yīng)變片電阻的變化量是很困難。 例 ： 金屬箔式應(yīng)變片的標(biāo)稱阻值 R0為 100?， 靈敏度 K=2， 粘貼在橫截面積為 ，鋼的彈性模量 E=2?1011N/m2， 所受拉力 F=，受拉后應(yīng)變片的阻值 R 的變化量僅為 ?。 材料受拉應(yīng)變的測量 將應(yīng)變片粘貼在受力的斜拉橋上的斜拉繩端部的圓柱上 ,測量每一根斜拉繩的應(yīng)變 ,從而計算出所受大批量汽車上橋后所增加的的拉力 ,檢驗拉力是否超過設(shè)計值。但要再次檢查應(yīng)