应变式测力传感器

组成

　　应变式测力传感器是由弹性体、应变片、胶粘剂、防护涂层、补偿线路等部分组成的，其应变传递路径是：弹性体→胶粘剂→应变片敏感栅→覆盖层→防护涂层，构成一个有别于应变片本身的更复杂的系统。若把粘贴于弹性体上的应变片暂称为应变片装置（strain gage installation），其典型结构如图所示。

　　典型的应变片装置的剖面图 ：

原理

　　应变式测力传感器的原理分析以CYL型应变式测力传感器为例。

　　CYL型应变式测力传感器是利用电阻应变原理构成，粘贴在传感器弹性体上的箔式应变片组成全桥电路。当受到载荷作用时，弹性体产生变形，应变片也相应感受应变，从而使电桥失去平衡，并输出与作用力大小成正比的电信号。

　　为了减少温度对传感器性能的影响，在电桥线路中增加了温度零漂补偿电阻T，温度灵敏度补偿电阻E和平衡电阻D，下图为CYL型应变式测力传感器电路系统原理图:

参数

　　型号：WPL803

　　量      程：0.5、1、1.5、2、2.5、3.5 (t)

　　精度等级： C2、C3

　　综合误差：(%F.S) 0.03/0.02

　　灵 敏 度：3.0±0.03(mV/V)

　　非 线 性：0.03、0.02(%F.S)

　　滞      后：0.03、0.02(%F.S)

　　重 复 性：0.02、0.01(%F.S)

　　蠕      变：0.03、0.02 (%F.S/30min)

　　零点输出：±1 (%F.S)

　　输入阻抗：350±3  (Ω)

　　输出阻抗：350±10 (Ω)

　　绝缘电阻：≥5000(100VDC) (MΩ)

　　激励电压：9～12 (VDC)

　　温度补偿范围：-10 ～ +40 (℃)

　　使用温度范围：-20 ～ +55 (℃)

　　零点温度影响：0.02(%F.S/10℃)

　　灵敏度温度影响：0.02(%F.S/10℃)

　　安全过载范围：150 (%F.S)

　　极限过载范围：200 (%F.S)

　　防护等级 IP67/IP68

　　电 缆 线： 四芯屏蔽电缆RWP4×12-3m

　　接线方法： 输入(电源) + ： 红色；输入(电源) - ： 黑色；输出(信号) + ： 绿色；输出(信号) - ：白色

使用保养

　　应变式测力传感器的使用及保养要值得关注，以下是以CYL型应变式测力传感器为例来对其进行分析。

　　1.静态校准：

　　CYL型应变式测力传感器精度较高，需用标准力源定期校准，一般6个月一次为宜，校准按下图：

　　2.传感器测量或校准时，须通电预热15min，然后预载三次。供桥直流稳压电源稳定度应不低于0.01%。

　　3.传感器与数字电压表、电位差计、测力仪、各种应变仪和记录仪配用，作力的测量和记录。在远距测量时上述各环节均需接地，连接电缆线尽量缩短和固定，远离噪声源。

　　4.传感器通过插头座与供桥电源和二次仪表连接。下图为接线图。

　　5.传感器量程选择建议按额定载荷的80%选用，使用量程的下限值应尽量大于额定载荷的20%，如需几个传感器并联使用(如大吨位电子秤)可按下式选择:

　　G=P/N

　　式中：P-电子秤额定总载荷 。 N-并联使用传感器个数 。 G-单个传感器量程

　　如按上式选用量程G，不在系列规格内，可选用靠近该量程规格。传感器有50%的过载能力，但使用时尽量不要超过满量程。

　　6.传感器不使用时，应存放在温度为10～35℃，相对湿度不大于85%，无酸、碱和无腐蚀性气体库房内。