称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置,用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境,这点对正确选用称重传感器至关重要,它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命,乃至整个衡器的可靠性和安全性,在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上,新旧国标有质的差异,主要有S型,悬臂型,轮辐式,板环式,膜盒式,桥式,柱筒式等几种样式。
衡器上使用的一种力传感器,它能将作用在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号,考虑到不同使用地点的重力加速度和空气浮力对转换的影响,称重传感器的性能指标主要有线性误差,滞后误差,重复性误差,蠕变,零点温度特性和灵敏度温度特性等,在各种衡器和质量计量系统中,通常用综合误差带来综合控制传感器准确度,并将综合误差带与衡器误差带(图1)联系起来,以便选用对应于某一准确度衡器的称重传感器,国际法制计量组织(OIML)规定,传感器的误差带δ占衡器误差带Δ的70%,称重传感器的线性误霍尔电流传感器差,滞后误差以及在规定温度范围内由于温度对灵敏度的影响所引起的误差等的总和不能超过误差带δ,这就允许制造厂对构成计量总误差的各个分量进行调整,从而获得期望的准确度。
一,电阻应变片。
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片,他的一个重要参数是灵敏系数K,我们来介绍一下它的意义。
设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ,当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R:。
R=ρL/S(Ω)(2—1)。
当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形,设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr,此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。
按照被测量的物理性质,微型传感器可分为化学微传感器,生物微传感器,物理微传感器等。
一,离子传感器——化学型。
霍尔电压传感器离子传感器是将溶液中的离子活度转换为电信号的传感器,基本原理是利用固定在敏感膜上的离子识别材料有选择性的结合被传感的离子,从而发生膜电位或膜电压的改变,达到检测目的,离子敏传感器广泛用在化学,医药,食品以及生物工程等行业中。
二,基因传感器——生物型。
基因传感器通过固定在感受器表面上的已知核苷酸序列的单链脱氧核糖核酸(DeoxyriboNucleicAcid,DNA)分子(也称为ssDNA探针),和另一条互补的ssDNA分子(也称为目称DNA或靶DNA)杂交,形成双链DNA(dsDNA),换能器将杂交过程或结果所产生的变化转换成电,光,声等物理信号,通过解析这些响应信号,给出相关基因的信息,基因传感器也称DNA传感器。
三,声表面波传感器——物理型。
声表面波(SurfaceAcousticWave,SAW)传感器是利用声表面波技术和微机电系统技术,将各种非电量信息,如压力,温度,流量,磁场强度,加速度,角速度等的变化转换为声表面波振器振荡频率的变化的装置。
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