多頭秤如何工作? (原則)

2022/10/13

作者:Smartweigh——多頭秤

多頭秤是一種將動能從一種方式轉換為另一種方式的機器。具體來說,多頭秤是一種力傳感器,它將機械能(如支撐力、收縮力、工作壓力或扭矩)轉換成可以精確測量的電子信號。數據信號的壓縮強度隨著釋放力的壓縮強度而變化。

根據輸出數據信號,多頭秤可分為三種基本類型:液壓式、氣動式和電阻應變式。工業生產中最常見的秤是內置應變的多頭秤。電阻應變片多頭秤由固定電阻應變片的實心金屬材料本體(或“彈性黃色組件”)組成。

外殼通常由鋁、碳鋼或不銹鋼板製成,使其非常堅固但延展性非常好。當使用秤時,多頭秤的行為會輕微變形,但會始終恢復到其原始形狀,除非它是負載。為了更好地響應體形的變化,電阻應變片也改變了外觀。

這反過來又引起電阻應變計的電阻轉變,然後可以將其精確測量為工作電壓轉變。由於輸出中的此類轉變與釋放的淨重正相關,因此可以根據工作電壓轉變來確定物品的淨重。多頭秤如何工作?回答“多頭秤如何工作?”您必須首先了解“電阻應變片如何工作?”電阻應變計是一種在釋放力時精確測量電阻器轉變的裝置。

典型的電阻應變計由非常細的箔絲網組成,設置為網格圖案,當沿一個軸釋放應變力時,導致線電阻器發生變化。有多種類型的電阻應變片可供選擇: 線性電阻應變片:連接到電阻應變片背面的電源線與電阻應變片的邊緣平行。這用於精確測量徑向應變和彎曲應變。

切割電阻應變片:連接在電阻應變片背面的電源線以45°方向佈置在工作壓力框架的兩側。這用於精確測量切削應變。電阻應變片一般與大量電阻應變片配合使用,以提高精度。

一個數字功放電阻應變片稱為四分之一橋,兩個數字功放電阻應變片稱為半橋,四個數字功放電阻應變片稱為全橋。電阻應變計電阻器的轉換與用支撐力壓低可充電電池不同。張力距離使電阻應變片變軟並拉長,從而提升電阻器。

緊固力縮短了電阻應變片的厚度並減小了電阻。電阻應變片附著在薄背上(固定支架),薄背立即附著在稱重模塊上,讓電阻應變片感受到多頭秤的應變力。單個電阻應變片精確測量的電阻轉變非常小,約為0.12°。

負載模塊的靈敏度隨著釋放的應變片數量的增加而增加。將這種微小的轉變變成更容易想像的東西的一個好方法是將它們作為智能地磅互連。電阻應變片的類型 電阻應變片以不同的方向放置,事實取決於精確測量的力的類型。

彎曲應變、剪切應變、徑向應變、扭矩和工作壓力均通過電阻應變片的特殊合理佈置進行精確測量。智能地磅電路配備了四個均衡電阻,並使用已知的激勵工作電壓,如下所示: 5為已知的穩定工作電壓,準確測量VO。如果所有電阻都是平衡的,則意味著 R1/R2R3/R4 和 VO 為零。

如果其中一個電阻值發生變化,VO 就會發生變化,VO 可以通過歐姆定律精確測量和表達。歐姆定律強調,通過兩點之間電導體的電流量(I,單位為安培)與兩點之間的工作電壓 (V) 正相關。電阻器(R,以歐姆為單位精確測量)是作為該關聯中的變量定義引入的,與電流無關。

歐姆定律用公式 I=V/R 表示。當應用於智能地磅電源電路的 4 個紙條時,得到的方程為: 在多頭秤中,在替代支撐力和精確測量收縮率時,該電阻被電阻應變片替代。當對稱重的充電電池釋放力時,每個電阻應變片中的電阻發生變化,從而準確測量 VO。

根據所得數據信息,可以使用上述方程組輕鬆指定 VO。

作者:Smartweigh——多頭秤製造商

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