电阻应变式称重传感器的原理和补偿

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1、称重传感器原理及补偿——赛多利斯科学仪器高翠翠loadcellprincipleandcompensationcircuitSartoriusinstrumentBJ.gaocuicui主要内容（content）１．电阻应变式称重传感器的原理(LC-principle)●电阻应变式称重传感器的结构；(LCstructure)●应变计原理介绍；(resistancestraingauge)●组桥测量原理。(principleofthemeasuringbridge)２．称重传感器的电路补偿(compensationcirc

2、uit)●零点温度补偿(Temperaturezero-pointadjustment)●零点输出补偿(zero-pointadjustment)●灵敏度温度补偿（Temperaturesensitivityadjustment）●灵敏度标准化调整(sensitivityadjustment)●输出电阻标准化调整(outputresistanceadjustment)●输入电阻标准化调整(inputresistanceadjustment)电阻应变式称重传感器（LC-principle）原理基本结构(Structure)

3、称重传感器：将物体的质量转化为电信号。力~电转换电阻应变传感器由1)弹性体，2)电阻应变片，3)补偿元件，4)密封材料等组成。3)4)2)1)称重传感器电阻应变片铜电阻应变计应变计应变计应变计镍电阻铜电阻电阻应变式传感器原理(principle)电阻应变式传感器利用电阻应变计构成的惠斯顿电桥，通过测量弹性体的应变而测得与之成正比的外力（重量）。一般由四应变计组成的惠斯登电桥粘贴在弹性体上，当弹性体由于外力发生弹性形变时，四个电桥的两个相对的臂伸长，电阻变化+△R，另外两个相对臂压缩，电阻变化-△R；测量电桥电路应变片弹性

4、体载荷Ｐ应变ｅ输出电压UO电阻变化△Ｒ力~形变形变~电阻变化电阻变化~电压输出怎样从力~电信号呢？F∝ε∝dR∝uo常见分类(types)按结构型式分：弯曲梁式，剪切梁式，S形拉式，柱式等不同称重传感器应变片的粘贴方式LOAD电阻应变片（resistancestraingauge）结构：敏感栅(sensitivegrid)、基底、盖层、引线功能：把构件表面的形变量转化为电信号(电阻变化)；材料的应变~电阻特性敏感栅材料的要求敏感栅材料的要求：1.灵敏系数Ks高，在较大应变范围保持常数—康铜丝在弹性状态和塑性状态下，Ks值

5、基本上是常数；2.电阻率高，分散度小，随时间变化小；3.电阻温度系数小，且在宽的温度范围内保持不变，减小温度带来的影响；4.分散度小，对温度循环有完全的重复性；5.延伸率高，耐蚀性好，疲劳强度高；6.焊接性能好等。材料类型:金属（铜镍合金、镍铬合金）/半导体/金属氧化物金属：Ks=2.0~4.0半导体：Ks=150基底基底材料要求：1.柔软，有一定的机械强度；2.粘结性能和绝缘性能好；3.蠕变和滞后现象小；4.不吸潮，能在不同温度下工作。常用基底材料：纸，胶膜，玻璃纤维布，金属薄片等。引线和盖层引线要求：1.引线应具有低

6、且稳定的电阻率；2.具有小的电阻温度系数。引线常用材料：多用紫铜，铍青铜等。盖层：作用：保护敏感栅，避免机械损伤，防止高温氧化。材料：基底的胶膜或玻璃纤维布等。应变计的工作特性—即考察的技术指标应变计的电阻值：60，120，200，350，500，1000；应变计的灵敏系数（一般2.0~4.0）应变计横向效应系数（一般0.1%~5%）应变计的机械滞后应变计的零点漂移和蠕变应变计的应变极限应变计的疲劳寿命应变计的绝缘电阻应变计的温度特性应变计的最大工作电流组桥测量原理(principleofmeasuringgrid)-Δ

7、R+ΔR-ΔR+ΔR2近似对电桥电路：对应变计：至此基本测量功能实现有了弹性机体，应变计和组成的电桥电路应变—电阻变化力—应变电阻—输出电压传感器的基本测量特性计量性能：线性；滞后；重复性；蠕变；零点；量程温度系数等。其它指标：灵敏度输出；输入/出阻抗；绝缘阻抗等。我们最关心的技术指标称重传感器的特性曲线~需要最理想的综合误差非线性滞后00载荷输出额定载荷额定输出卸载加载理想直线各项主要指标：1精度等级:C32额定输出:2mv/V3非线性:0.02%F.S4重复性:0.01%F.S5滞后:0.02%F.S6零点输出:

8、1%F.S7蠕变(30分钟):0.02%F.S8零点温度系数:20ppm/C9灵敏度温度系数:20ppm/C10补偿温度范围:-10C--+40C11使用温度范围:-20C--+65C12绝缘电阻:5000M13安全超载:150%F.S14极限超载:300%F.S15防护等级:IP67基本补偿电