大多數(shù)應(yīng)變計(jì)稱重傳感器以非常相似的方式工作,但尺寸,材料和機(jī)械設(shè)置可能會(huì)有所不同,這可能導(dǎo)致每個(gè)稱重傳感器具有不同的最大載荷和靈敏度。有關(guān)一些可能的稱重傳感器機(jī)械設(shè)置,請(qǐng)查閱有關(guān)稱重傳感器設(shè)置的連接指南。
應(yīng)變儀是一種測(cè)量電阻變化的設(shè)備,該電阻響應(yīng)于施加在該設(shè)備上的應(yīng)變(或壓力或力或您想要的任何稱呼)并與電阻成比例。最常見的應(yīng)變儀由非常細(xì)的金屬絲或箔制成,并以網(wǎng)格圖案設(shè)置,使得在一個(gè)特定方向上施加應(yīng)變時(shí)電阻線性變化,最常見的是基部電阻為120Ω,350Ω和1,000Ω。應(yīng)變片基礎(chǔ)
規(guī)格因子
每個(gè)應(yīng)變儀對(duì)應(yīng)變具有不同的敏感性,其以應(yīng)變系數(shù)(GF)定量表示。規(guī)格系數(shù)定義為電阻的分?jǐn)?shù)變化與長(zhǎng)度(應(yīng)變)的分?jǐn)?shù)變化之比。(金屬應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變系數(shù)通常約為2。)
應(yīng)變的微小變化
我們建立了一個(gè)應(yīng)變計(jì)稱重傳感器并測(cè)量電阻的變化,一切都很好,對(duì)吧?沒那么快。應(yīng)變測(cè)量很少涉及大于幾個(gè)毫漏的量(應(yīng)變的理想單位,但仍然很小)。
讓我們舉個(gè)例子:假設(shè)您施加了500με的應(yīng)變。應(yīng)變系數(shù)為2的應(yīng)變儀的電阻變化僅為:
對(duì)于120Ω的量規(guī),此變化僅為0.12Ω。0.12Ω的變化很小,對(duì)于大多數(shù)設(shè)備而言,實(shí)際上是無(wú)法檢測(cè)到的,更不用說準(zhǔn)確檢測(cè)了。因此,我們將需要另一種可以精確測(cè)量電阻的微小變化的設(shè)備(擾流器:它們非常昂貴),或者可以吸收很小的電阻變化并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢跃_測(cè)量的設(shè)備。
放大器和惠斯通電橋
利用惠斯通電橋來減小電阻的微小變化并將其變?yōu)楦梢詼y(cè)量的一種好的方法。惠斯通電橋是由四個(gè)電阻構(gòu)成的,施加了已知的電壓,如下所示:
其中Vin是已知的恒定電壓,然后測(cè)量所得的Vout。如果 ,則Vout為0,但是如果其中一個(gè)電阻的值發(fā)生變化,則Vout將產(chǎn)生可以測(cè)量的變化,并由以下公式使用歐姆定律控制:
通過用應(yīng)變儀替換惠斯通電橋中的電阻器之一,我們可以輕松地測(cè)量Vout的變化,并以此評(píng)估施加的力。
酒吧稱重傳感器惠斯登電橋例如從所有關(guān)于電路
組合器基礎(chǔ)
但是,如果您沒有帶有四個(gè)應(yīng)變儀的稱重傳感器,會(huì)發(fā)生什么?還是您想要測(cè)量某些規(guī)模很大的東西?您可以使用載荷傳感器組合器分線板組合四個(gè)單個(gè)應(yīng)變計(jì)載荷傳感器(有時(shí)稱為載荷傳感器)!
使用負(fù)載傳感器組合器的浴室秤將十二根導(dǎo)線組合成一個(gè)惠斯通電橋
使用相同的惠斯通電橋原理,您可以使用組合器將單個(gè)應(yīng)變式稱重傳感器組合成惠斯通電橋配置,在惠斯通電橋配置中,將施加到所有四個(gè)單個(gè)應(yīng)變式稱重傳感器上的力相加,從而為您提供更高的最大負(fù)載和更好的精度不只是一個(gè) 組合器可以連接到同一放大器,以便于測(cè)量。
這與您說的家庭秤相同的布局。將有四個(gè)單應(yīng)變儀稱重傳感器連接到組合器和放大器,以提供您的體重讀數(shù)。有關(guān)使用組合器設(shè)置四個(gè)單個(gè)應(yīng)變儀的更多信息,請(qǐng)查看