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轴对称扭环型称重传感器的结构与工作原理

轴对称扭转环型和弯曲环型称重传感器,是由顶环、中间六方形截面环(或矩形截面环)和底环三部分组成的一个整体结构。

当外载荷P作用在顶环上的球面时,弹性元件就像盘形弹簧一样变形,由于结构的*性顶环可以相对底环平行移动,即在顶环和底环的作用下六方形截面环(或矩形截面环)状回转体向中心方向做类似于滚动的运动,使环的下表面向着半径*方向移动,环的上表面向着半径减小方向移动而产生环向正、负应变,这正是组成惠斯通电桥所需要的。在六方形截面环(或矩形截面环)的上、下表面粘贴大阻值螺旋圆环形电阻应变计,如果无此条件也可粘贴普通单轴电阻应变计。根据惠斯通电桥电路相对桥臂上的电阻应变计应变方向相同,相邻桥臂上的电阻应变计应变方向相反的原则,组成的电桥电路为全桥式等臂电桥,灵敏度高、温度特性好。

当轴对称扭转环(或弯曲环)受外载荷作用产生扭转或弯曲变形后,传感器原理,粘贴在上、下表面的电阻应变计的电阻值增加或减小,其结果便在电桥的对角线上产生正比于外载荷的不平衡输出,利用这一特性就可完成称重计量任务。







称重传感器可靠性问题

所有称重传感器和由称重传感器组成的电子称重系统,小尺寸传感器,都将随着时间或使用而出现性能波动,传感器,不能完成规定功能并****终失效(不稳定)。称重传感器从开始使用到失效前的时间是不确定的,可靠性就是研究在规定的条件和时间内,称重传感器的平均无故障工作时间、工作失效率和可靠寿命,这对****称重传感器组装的电子衡器和电子称重系统的可靠性至关重要。因此,可靠性已成为称重传感器的重要质量指标和市场竞争的决定性标志。

*化*(ISO8402)对于可靠性的定义:“单元在给定的环境及运行条件下和在给定的时间内,完成规定功能的能力”。这里“单元”一词是讲作为一个整体来考虑的对象,它可以是一个元件,一个子系统,货架传感器,一个系统。单独考虑称重传感器它就是一个元件,与称重系统一起考虑它就是子系统或系统中的重要环节。“时间”应从广义角度去理解,就称重传感器或电子衡器而言,它是受应力循环度次数。对于质量的定义:“产品的质量反映产品满足明确和隐含需要的能力的特征总和”。“需要”按定义可包括性能、可用性、可信性、可靠性等,这里的“性能”是需要的一个方面,是中心考虑的问题,而可靠性就是产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。根据上述定义,把不能完成规定功能的状态称为故障或失效。可靠性的核心是故障,即可靠性是由产品的故障引发出来的。失效——故障——可靠性——可靠度,四者之间密切相关,构成了因果链。

从上述可靠性理论可以得出称重传感器的可靠性就是在规定的环境条件下无故障的持续工作时间。可靠性是由称重传感器故障引发出来的,可靠度是用来度量称重传感器可靠性水平的数值,是在统计称重传感器工作时间和故障次数的基础上进行数据处理的结果。若要达到较高的可靠性水平,必须作好称重传感器的可靠性设计、控制和管理。


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