一、称重力传感器是将物体重量(重力)转换为电信号的装置,其核心原理基于力的测量与转换:
1.力学转换:
物体重力作用在传感器弹性元件上,产生形变(如拉伸、压缩、剪切)。
弹性元件的形变量与受力大小成正比(遵循胡克定律)。
2.电信号转换:
应变片原理:在弹性元件表面粘贴应变片,形变导致应变片电阻变化。
压电效应:某些材料(如石英、压电陶瓷)受压力后产生电荷,直接输出电信号。
电容/电感变化:通过位移改变电容或电感值,间接测量力的大小。
3.信号输出:
转换为电压、电流或数字信号,便于后续处理。
二、称重力传感器关键技术指标
1.精度:
通常以满量程误差(%FS)表示,如0.01%FS适用于精密天平。
影响因素:弹性元件材料均匀性、应变片贴装工艺、温度补偿能力。
2.量程:
从毫克级(如分析天平)到吨级(如地磅),需根据应用场景选择。
3.温度漂移:
温度变化导致零点或灵敏度偏移,需通过温度补偿电路或材料筛选优化。
4.响应速度:
动态称重(如流水线)需高频率响应,压电式传感器占优。
5.长期稳定性:
蠕变(Creep)、疲劳老化会影响性能,需选用高性能弹性材料(如不锈钢、铝合金)。
三、称重力传感器安装与使用注意事项
1.安装规范:
避免侧向力或扭矩加载,确保受力方向与传感器主轴一致。
使用柔性垫片或球铰连接,减少机械应力对传感器的影响。
2.环境适配:
湿度大场景需IP67以上防护等级,高温环境选择耐高温应变片(如卡玛合金)。
电磁干扰环境(如工厂)优先采用屏蔽电缆和抗干扰电路。
3.校准与维护:
定期使用标准砝码校准,尤其在高精度场景(如实验室)。
清洁传感器表面,防止灰尘、腐蚀介质附着影响性能。
