高精度電磁力傳感器
1、 稱重原理不同應變片傳感器和電磁力的區別
采用電磁力傳感器,其基本原理是重力加載到秤盤上后,通過秤盤下的杠桿帶動相連接的線圈在磁場中運動,線圈通以電流,切割磁力線,從而產生電磁力(洛倫茲力),這個電磁力與重力平衡,電流的大小與重量成比例關系,測量到此電流大小后即可得到稱量的重量。
對于應變片傳感器,是依靠粘貼在傳感器彈性體上的應變片感受重量變化,產生相應形變從而其電阻值發生變化,通過惠斯通電橋將電阻信號變化為電壓信號,從而得到重量數值。
2、 精度不同
基于稱重原理的不同,應變片傳感器感受微小形變的能力有限,因此不可能做到很高的精度,一般讀數分度均在20萬以下,目前市面常見的傳感器也就是C6的精度,已經是很高精度的傳感器了;就秤而言,一般做到檢定精度6,000e。
而電磁力的傳感器精度從0.01ug到1kg,*覆蓋所有的應變片傳感器的精度范圍,分度數更高,可到10億分度以上,檢定精度高應變片幾個數量級。
體現在如線性:基于應變測量本身的局限,彈性體和應變片等本身就不具有良好線性,即使C6等級傳感器也只能達到0.01%,而電磁力會高出幾個數量級;
再如蠕變:應變片傳感器的蠕變產生主要由彈性體加工材料和加工質量決定,由于材料加工的不均勻性,很難消除材料中所有的殘余應力,因此材料的彈性模量和硬度等不可能**,而在發生變形時便存在這樣的彈性變形不*的彈性后效現象,對彈性體來說呈現出正蠕變效應;同時,對應變片來說,呈現出負蠕變相應;而其它因素,如傳感器的貼片過程、粘膠的厚度和工藝、加壓固化的壓力、固化的溫度和時間、傳感器的密封方式等,都會對傳感器整體硬度均勻性造成影響,所以這些都是蠕變的影響原因,基于此,要改善蠕變就對工藝提出很高要求,而目前,即使C6級的應變片傳感器也只能達到0.008%的精度。
而電磁力傳感器,采用電磁力與重力平衡,不靠感受應變來得到重力,因此蠕變的影響很?。晃覀儚碾姶帕?/span>F=BIL中看到,L是通過磁場中線圈的導體長度,是一個恒定值;B是磁感應強度,因為磁缸是永磁體制造,磁感應強度基本也是常量(當然它會受溫度影響,但時漂很?。?,那么我們測量電流即可得到重量。
3、 穩定性不同
應變片傳感器的秤一般采用開環控制,傳感器的誤差除了在出廠時做了一定的補償外,和儀表連接后,傳感器的信號直接到儀表,經過處理后顯示出來,這里面沒有任何的反饋環節,因此將這些開環節點的誤差和外部擾動都將直接對系統帶來影響。
但是電磁力傳感器的秤一般都是傳感器和儀表整體設計補償,閉環控制,對傳感器輸入信號有反饋控制,將減小外部干擾等對系統的影響。
4、 溫度影響不同
應變片的傳感器因為彈性體、應變片包括粘膠等均受溫度變化影響,雖然在制造的時候已經做了一定補償,但是基于傳感器本身材料處理的不均勻性,不同材料間的不同溫漂系數等問題,使整體溫漂系數不好,即使C6級的傳感器也只能達到8ppm。
而電磁力傳感器首先針對傳感器材料采用單一材料制造,各部分,導桿等均具有同樣溫漂系數從而極易補償,同時對于可能受溫度影響的磁感應強度,在磁鋼中加裝溫度傳感器,實時采集溫度變化數據,形成閉環回路,動態進行溫度修正,因此電磁力傳感器的溫漂系數一般均在 5ppm以下,常見的為2ppm。
5、 校準方式不同
應變片傳感器的秤只能通過外部校正,而一些電磁力傳感器的秤有內置砝碼,可以自動加載卸載,進行全自動內部校正,這樣在平時使用中也能隨時確保秤的精度;同時內部砝碼值夜可與外部標準砝碼進行比對得到修正。
高精度電磁力傳感器































