傳感器的容量

選擇傳感器時(shí)，首先選定容量，容量確定后再考慮 其它方面的問題。選擇容量時(shí)，必須知道在最大秤量時(shí) 每只傳感器的最大載荷，或者計(jì)算出每只傳感器的反 力，傳感器的載荷包括兩部分：即稱量時(shí)最大載荷加臺(tái) 板自重，臺(tái)板自重分配到每只傳感器上的載荷是一定 的，稱量載荷則要考慮在稱景時(shí)由于不均勻載荷使傳 感器可能承受的最大載荷。

上述兩項(xiàng)載荷之和不應(yīng)超過傳感器容量的2/3,任 何時(shí)候不可以使傳感器在超載情況下工作。因此，在這 樣的情況下計(jì)量性能才能得以保證。另外，也不應(yīng)為了 安全而選擇過大容量的傳感器，這可能出現(xiàn)輸出過小， 稱量?jī)x表分辨力不夠的情況。

傳感器的準(zhǔn)確度

由于目前傳感器檢定規(guī)程和電子枰的檢定規(guī)程不 統(tǒng)一，前者是單項(xiàng)指標(biāo)，而采用端點(diǎn)直線法，后者是綜 合誤差帶法，因而選擇比較困難。另外，電子秤在滿量 程時(shí)傳感器并不在滿量程，它的實(shí)際誤差不是測(cè)試記 錄的值。芮者用一只傳感器制成的電子秤和多只傳感 器組成的電子秤對(duì)傳感器要求也不同。

現(xiàn)在稱重傳感器標(biāo)定時(shí)采用的是端點(diǎn)直線法如圖1, 圖2是秤誤差帶。

為了找出兩種誤差計(jì)量方法之間的聯(lián)系進(jìn)而得出 不同準(zhǔn)確電子秤所要求的傳感器的準(zhǔn)確度，我們使用 端點(diǎn)直線法中的標(biāo)準(zhǔn)直線同秤的誤差帶中線重合，并 繪出0.02%F，S和0.03%F，S的誤差范圍界限，這樣 我們就可以比較直觀的看出哪級(jí)準(zhǔn)確度的傳感器適合 哪級(jí)準(zhǔn)確度的電子秤，還可以看出傳感器由于溫度影 響，靈敏度變化后對(duì)準(zhǔn)確度的影響。

從圖上可以看出，傳感器對(duì)秤量誤差有直接影響 的指標(biāo)有不直線△ QL，滯后ΔQH,不重復(fù)度ΔQR和 溫度對(duì)靈敏度的影響Se,直線度對(duì)秤量誤差的直接影 響是當(dāng)在滿秤量標(biāo)定后，由于直線誤差大，可能使中間 秤最超差，成品傳感器的莨線度誤差一般是不可調(diào)整 的系統(tǒng)誤差，根據(jù)秤的精度選擇傳感器時(shí)，首先要考慮 這項(xiàng)指標(biāo)。

其次是滯后，這項(xiàng)指標(biāo)是在傳感器卸載時(shí)測(cè)出的， 它的大小是和加載時(shí)同一載荷點(diǎn)輸出相比較標(biāo)出的， 一般都比直線度誤差大，是加在直線誤差上的誤差。雖 然這項(xiàng)指標(biāo)對(duì)秤量誤差的影響是在檢秤的回量時(shí)表現(xiàn) 出來的。如果檢秤的進(jìn)程時(shí)沒超差，但己接近誤差帶在 檢回量時(shí)可能因滯后影響超差。

重復(fù)性是指在標(biāo)定傳感器時(shí)在三次加載過程中， 同一載荷下最大值減去最小值得出的誤差，實(shí)際上是 傳感器輸出的變動(dòng)性誤差，它出在哪一段是沒規(guī)律的， 雖然不檢回程的重復(fù)性實(shí)際上誤差是有的，和進(jìn)程差 基本一樣，高精度傳感器這項(xiàng)誤差大約在0.01%F,S 左右，溫度對(duì)輸出的影響誤差：在溫度改變輻度較大時(shí) 影響是明顯的，如果在20°C時(shí)把秤調(diào)好了，誤差都在誤 差帶內(nèi)。如果溫度變化了，升高了 20°C，在傳感器的溫 度系數(shù)為正的時(shí)候，則滿量程輸出變大，即靈敏度變大 T,對(duì)于0.02%F,S的傳感器這項(xiàng)指標(biāo)在0.01?0.15% /10K，假如原來秤是正差，溫度升高后，將使原有的誤 差再加上溫度影響的誤差，這項(xiàng)誤差把原有的誤差都 抬高，造成超差，所以秤的誤差就傳感器而論主要是 “直線度+滯后+溫度對(duì)輸出影響誤差”這三項(xiàng)，但是 在檢定驗(yàn)收時(shí)，溫度變化幅度短時(shí)間不會(huì)過大，一般不 會(huì)受影響。有些電子秤制造廠在傳感器上加裝保溫裝 置使傳感器在恒溫環(huán)境下工作，消除了這項(xiàng)誤差，但一 般情況無此必要。

就上面三項(xiàng)主要誤差來分析，制造3000e的商用 秤如果用單只傳感器的情況，建議選用單項(xiàng)指標(biāo)不低 于0.02%F,S的傳感器比較容易保證秤的準(zhǔn)確度，上 面我們介紹了 “綜合誤差”單項(xiàng)指標(biāo)是0.02%F，S,綜 合誤差實(shí)際上接近0.04%F,S,想達(dá)到3000e的要求，并沒有多少裕度，甚至可能象圖上那樣情況，還要“+- ” “借”-F,把誤差平均。

對(duì)于由多支傳感器組成的電子秤，根據(jù)誤差合成 理論對(duì)傳感器準(zhǔn)確度要求低一些，這樣的秤也選用 0.03%F，S以上的傳感器才比較有把捤。蠕變指標(biāo)對(duì) 秤的準(zhǔn)確度的影響表現(xiàn)在滿秤量和回檢時(shí)攝明顯，進(jìn) 程檢定到滿秤量然后超載1/4壓20分鐘，再回檢最大 秤量，如果傳感器的蠕變不好這一項(xiàng)就耍超差，由于蠕 變恢復(fù)需耍一定時(shí)間，零點(diǎn)也不回，蠕變有正變和負(fù) 蠕變，正蠕變是在加載停止后輸出還繼續(xù)變大，隨時(shí)間 增長(zhǎng)逐漸停止。在去掉全部載荷后不能馬上回到零點(diǎn)， 呈逐漸復(fù)狀；負(fù)蠕變則相反，滿秤量時(shí)加載停止后，輸 出隨時(shí)間增長(zhǎng)而減少，去掉載荷后恢復(fù)時(shí)，由過零向零 點(diǎn)逐漸靠近。

為了減少蠕變對(duì)回檢時(shí)的影響，可用準(zhǔn)確度高，蠕 變性能好的傳感器，也可以在條件允許的情況下盡量 選用容量大些的傳感器，容量大可降低彈性體應(yīng)力水 平，從而改善蠕變性能。

在選用傳感器時(shí)，為提高準(zhǔn)確度，有人主張選用大 容量傳感器，在最大秤量時(shí)傳感器的實(shí)際負(fù)荷只占量程的一部分，直接看上去非直線度和滯后都比滿量程 時(shí)小了（絕對(duì)誤差小了但是，不要忘了傳感器誤差是 相對(duì)誤差。絕對(duì)誤差小了，同時(shí)總輸出也小了，分子分 母同時(shí)都小了結(jié)果準(zhǔn)確度并沒明顯提高。

對(duì)于用多支傳感器組成的電子秤如果采用并聯(lián)供 電時(shí)，要考慮靈敏度誤差和輸出阻抗的一致性，即所謂 配組問題，否則在檢定秤的四邊時(shí)出現(xiàn)大的差異，多支 傳感器靈敏度的一致性不好也會(huì)出現(xiàn)上述誤差。

傳感器的結(jié)構(gòu)選擇

對(duì)結(jié)構(gòu)選擇的是否合理主要根據(jù)秤的整體結(jié)構(gòu)和 使用特點(diǎn)來評(píng)價(jià)，對(duì)于小秤量的各種平臺(tái)秤，為了簡(jiǎn)化 結(jié)構(gòu)，降低成木攝好選用抗偏載能力強(qiáng)的平行梁，型號(hào) SPS，中心梁等結(jié)構(gòu)的鋁合金傳感器一般只用一只傳感 器即可，不用加拉帶某附加裝置，最好有過載保護(hù)，小 容量傳感器非常容易過載，造成損壞。

對(duì)于由于多支傳感器組成的中等量程的平臺(tái)秤，叫選用帶波、管的雙孔型和剪應(yīng)力的懸結(jié)構(gòu)傳感器，這 兩種外型尺寸小，高度低，便于固定。

總之，合理的選用傳感器，對(duì)電子秤的性能好壞起 著決定性作用，因此在選用傳感器時(shí)應(yīng)憤重考慮。