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電子稱重檢測傳感器,稱重傳感器的組合原理

發表時間:2020-10-27 15:54【

  在電子稱重系統中使用多個傳感器時,根據稱重傳感器的原理,常用的組合方法包括串聯運行,完全并聯運行以及串聯和并聯混合運行。

 電子稱重檢測傳感器

  串聯工作模式是一種模式,其中每個傳感器使用獨立的電源分別為電橋供電,并且輸出端子串聯連接。假設它們的橋臂電阻為R1,R2,靈敏度為S1,S2,橋電壓為U1,U2,滿量程為F。為了確保正常的串行工作狀態,需要滿足S1U1=S2U2。同樣可以證明,當n個傳感器串聯工作時,為了確保正常運行,還需要S1U1=S2U2=...=SnUn。這是串行工作的基本條件。


  從該公式可以看出,對于串聯工作的傳感器,無論每個傳感器的參數如何,從理論上講,可以通過調節電橋電壓來建立正常的工作狀態。當然,實際使用中參數的離散度不能太大。缺點是串聯連接后,在直流電源的情況下,每個傳感器的橋電壓電源必須彼此獨立,否則會破壞橋電路的原始關系,增加設備的復雜性,增加成本。


  當提供交流電源時,對于要求高稱量精度的電子秤,電源變壓器的次級繞組必須完全相同,這在實際生產中更加困難。此外,串聯連接增加了傳感器的輸出阻抗,這容易引起干擾。


  目前,國內大多數電子秤仍然使用這種連接方式,但在國外很少使用,幾乎已被淘汰。全并聯運行模式在此模式下,每個傳感器的輸入端子并聯連接,橋接使用公共電源,輸出也并聯工作。假設它們的靈敏度為S1,S2,橋臂電阻為R1,R2,橋電壓為U1,U2,滿量程為F。這兩個傳感器并行工作的條件是S1R1=S2R2。顯然,并行工作狀態要求傳感器本身具有較高的參數。類似于,當n個傳感器并行工作時,可以獲得:S1/R1=S2/R2=…=Sn/Rn。


  在稱重顯示器具有高靈敏度或高分辨率的情況下,最好使用并行方法,因為它只需要一個橋式電源,系統簡單且經濟。但是,這要求每個傳感器的輸出阻抗的平均偏差應小,并且傳感器系數的容差不應太大。否則,當多個傳感器的力不均勻時,輸出電壓的平均值將產生誤差。在國外并聯工作時,兩個隔離電阻中的大多數都連接在每個變送器的兩個輸出端子和所連接的稱重顯示器之間。由于傳感器的內部電阻是輸出信號的函數,因此串聯連接隔離電阻可以減少電阻變化對輸出的影響。每個傳感器的兩個隔離電阻的總電阻必須相等,并且兩個電阻本身必須相等,并且公差應很小。這樣可以減少傳感器輸出阻抗不相等或稱重傳感器參數不一致對傳感器總輸出的影響。

稱重傳感器.jpg

  測試表明,當并行工作的傳感器加載不均勻時,傳感器的平均誤差小于0.05%。串聯-并聯混合工作模式這是上述兩個串聯和并聯工作模式的組合。通常,每個傳感器都為橋使用獨立的電源,但是輸出并聯連接,這種工作模式也稱為串并聯模式。可以看出,串聯-并聯運行模式既具有并聯運行模式的特征,又具有串聯運行模式的相似性。


  無論使用哪種傳感器參數,它都可以通過調節電源橋電壓來建立正常的工作狀態。當然,傳感器參數的離散度不能太大。還可以證明,當n個傳感器串聯和并聯工作時,輸出信號Un=Ui,總輸出阻抗為Rn=R/n。對于電子秤的四個傳感器,兩個或兩個接地串聯,然后并聯,或者兩個兩個接地并聯,然后串聯。盡管有可能,但是在實際應用中并沒有太多使用。


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