力傳感器

力傳感器(force sensor) 將力的量值轉(zhuǎn)換為相關(guān)電信號的器件，力是引起物質(zhì)運(yùn)動變化的直接原因。

力傳感器能檢測張力、拉力、壓力、重量、扭矩、內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變等力學(xué)量。具體的器件有金屬應(yīng)變片、壓力傳感器等，在動力設(shè)備、工程機(jī)械、各類工作母機(jī)和工業(yè)自動化系統(tǒng)中，成為不可缺少的核心部件。[1] 力傳感器主要由三個部分組成：1---力敏元件(即彈性體，常見的材料有鋁合金，合金鋼和不銹鋼)。2---轉(zhuǎn)換元件(最為常見的是電阻應(yīng)變片)。3---電路部分(一般有漆包線，pcb板等)。

如何更換力傳感器

在稱重傳感器實(shí)際使用過程中，有時會遇到超載、沖擊等情況，造成傳感器塑性變形，影響計(jì)量準(zhǔn)確度，嚴(yán)重時，還會導(dǎo)致傳感器損壞，無法正常使用，這時就需要更換傳感器了。此時我們應(yīng)當(dāng)如何操作呢?更換的時候還需要注意哪些問題?下面必優(yōu)傳感網(wǎng)技術(shù)工程師就這個問題和大家分享一下。

稱重傳感器能夠更換的前提是施加力的軸線與傳感器的受力軸線重合，這是第一點(diǎn)。

隨著額定載荷的增大，稱重傳感器輸出的微伏/分度信號是減小的，而不是隨著額定載荷的增大，輸出信號也增大。這一點(diǎn)往往被忽略。所以在更換傳感器時，應(yīng)盡可能用和原來一樣載荷的傳感器。若想更換載荷稍大一點(diǎn)的，就要注意電子秤的稱重儀表量程是否可調(diào):如果是不可調(diào)的舊式顯示儀表，會因?yàn)閾Q成載荷較大的傳感器，輸出的微伏/分度信號變小，不能滿量程輸出、顯示，撥碼調(diào)整達(dá)不到目的而不能使用;如果是量程可調(diào)的稱重傳感器，換成載荷較大的傳感器后，則可通過設(shè)定量程，按說明書調(diào)試使用。同時應(yīng)注意，如果傳感器的額定載荷過大，輸出的微伏/分度信號過小，容易降低秤的靈敏度。

對于在第二傳力聯(lián)桿中安裝S形傳感器的機(jī)電結(jié)合秤，應(yīng)注意：重新安裝傳感器后的聯(lián)桿長度與原來的聯(lián)桿長度一致。從另一方面說，就是要保證第一傳力杠桿水平且聯(lián)桿與第一傳力杠桿垂直成90度角。如果有偏差，將直接影響秤的準(zhǔn)確度和靈敏度。聯(lián)桿長度過長，將會出現(xiàn)"秤大"現(xiàn)象;過短，將會出現(xiàn)"秤小"現(xiàn)象。此時還應(yīng)注意，聯(lián)桿必須處于自由懸掛狀態(tài)，不可與其它物體摩擦，以免影響秤的靈敏度。

機(jī)電結(jié)合秤在更換傳感器后的調(diào)試中，應(yīng)在機(jī)械秤調(diào)試準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上按稱重顯示儀表說明書進(jìn)行。

無論是電子秤或機(jī)電結(jié)合秤，在更換傳感器后，都必須經(jīng)過檢定合格后方可使用。

以上方案除了針對一般的稱重傳感器有效外，還對S形傳感器有效。稱重傳感器需要更換的情況在使用的時候經(jīng)常會遇到，只要按照上面的操作，即使更換傳感器也不會對測量造成影響。

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壓力傳感器怎么用？很多新手都會有這樣的疑問。其實(shí)壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最常用的一種可以將壓力轉(zhuǎn)換為電信號輸出的傳感器，應(yīng)用于各種工業(yè)自控環(huán)境，也是使用最為廣泛的一種傳感器。下面必優(yōu)傳感網(wǎng)小編就來說說壓力傳感器工作原理及壓力傳感器怎么用？

壓力傳感器怎么用？

壓力傳感器使用過程中的要點(diǎn)、變送器在工藝管道上正確的安裝位置與被測介質(zhì)有關(guān)，掌握壓力傳感器的正確使用方法，才能獲得最佳的測量果！

1、防止變送器與腐蝕性或過熱的介質(zhì)接觸。

2、防止渣滓在導(dǎo)管內(nèi)沉積。

3、測量液體壓力時，取壓口應(yīng)開在流程管道側(cè)面，以避免沉淀積渣。

4、測量氣體壓力時，取壓口應(yīng)開在流程管道頂端，并且變送器也應(yīng)安裝在流程管道上部，以便積累的液體容易注入流程管道中。

5、導(dǎo)壓管應(yīng)安裝在溫度波動小的地方。

6、測量蒸汽或其它高溫介質(zhì)時，需接加緩沖管（盤管）等冷凝器，不應(yīng)使變送器的工作溫度超過極限。

壓力傳感器工作原理

壓力傳感器有五種常見的類型，以下是五種常見壓力傳感器的工作原理介紹：

1、壓電式壓力傳感器：壓電效應(yīng)是壓電傳感器的主要工作原理，壓電傳感器不能用于靜態(tài)測量，因?yàn)榻?jīng)過外力作用后的電荷，只有在回路具有無限大的輸入阻抗時才得到保存。實(shí)際的情況不是這樣的，所以這決定了壓電傳感器只能夠測量動態(tài)的應(yīng)力。

2、陶瓷壓力傳感器：陶瓷壓力傳感器基于壓阻效應(yīng)，壓力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片產(chǎn)生微小的形變，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，連接成一個惠斯通電橋，由于壓敏電阻的壓阻效應(yīng)，使電橋產(chǎn)生一個與壓力成正比的高度線性、與激勵電壓也成正比的電壓信號，標(biāo)準(zhǔn)的信號根據(jù)壓力量程的不同標(biāo)定為2.0/3.0/3.3mv/v等，可以和應(yīng)變式傳感器相兼容。

3、擴(kuò)散硅壓力傳感器：擴(kuò)散硅壓力傳感器工作原理也是基于壓阻效應(yīng)，利用壓阻效應(yīng)原理，被測介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷)，使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移，使傳感器的電阻值發(fā)生變化，利用電子線路檢測這一變化，并轉(zhuǎn)換輸出一個對應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測量信號。

4、藍(lán)寶石壓力傳感器：利用應(yīng)變電阻式工作原理，采用硅-藍(lán)寶石作為半導(dǎo)體敏感元件，具有無與倫比的計(jì)量特性。因此，利用硅-藍(lán)寶石制造的半導(dǎo)體敏感元件，對溫度變化不敏感，即使在高溫條件下，也有著很好的工作特性;藍(lán)寶石的抗輻射特性極強(qiáng);另外，硅-藍(lán)寶石半導(dǎo)體敏感元件，無p-n漂移。

5、壓阻式力傳感器：電阻應(yīng)變片是壓阻式應(yīng)變傳感器的主要組成部分之一。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。

7、冬季發(fā)生冰凍時，按裝在室外的變送器必需采取防凍措施，避免引壓口內(nèi)的液體因結(jié)冰體積膨脹，導(dǎo)至傳感器損壞。

8、測量液體壓力時，變送器的安裝位置應(yīng)避免液體的沖擊（水錘現(xiàn)象），以免傳感器過壓損壞。

壓力傳感器的結(jié)構(gòu)

它由基體材料、金屬應(yīng)變絲或應(yīng)變箔、絕緣保護(hù)片和引出線等部分組成。根據(jù)不同的用途，電阻應(yīng)變片的阻值可以由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)，但電阻的取值范圍應(yīng)注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應(yīng)變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應(yīng)變片的阻值變化太大，輸出零點(diǎn)漂移明顯，調(diào)零電路過于復(fù)雜。而電阻太大，阻抗太高，抗外界的電磁干擾能力較差。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。

壓力傳感器的作用

主要是測量壓力，就是將所測的壓力值轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號，并可以輸出到二次儀表，再有二次儀表轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的壓力值。一種將壓力變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號的儀表，而且其輸出信號與壓力變量之間有一給定的連續(xù)函數(shù)關(guān)系（通常為線性函數(shù)）。

選擇壓力傳感器時，量程、精度、壓力傳感器的溫度特性，化學(xué)特性都是要考慮的，而壓力傳感器的作業(yè)方式也是需要考慮的重要問題。

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