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拉力傳感器又叫電阻應(yīng)變式傳感器,隸屬于稱重傳感器系列,是一種將物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置,它使用兩個拉力傳遞部分傳力,在其結(jié)構(gòu)中含有力敏器件和兩個拉力傳遞部分,在力敏器件中含有壓電片、壓電片墊片,后者含有基板部分和邊緣傳力部分,其特征是使兩個拉力傳遞部分的兩端分別固定在一起,用兩端之間的橫向作用面將力敏器件夾緊,壓電片墊片在一側(cè)壓在壓電片的中心區(qū)域,基板部分位于壓電片另一側(cè)與邊緣傳力部分之間并緊貼壓電片,其用途之一是制成鉤秤以取代桿枰。實際工作環(huán)境對于正確選用拉力傳感器至關(guān)重要,它不僅關(guān)系到拉力傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命,甚至整個衡器的可靠性和安全性。

拉力傳感器基于這樣一個原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號的過程。

考慮到使用地點的策略加速度和空氣浮力對轉(zhuǎn)換的影響,拉力傳感器的性能指標主要包括有線性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。

拉力傳感器的優(yōu)點是精度高,測量范圍廣,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。它的缺點是對于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號較弱,但可采取一定的補償措施。因此它廣泛應(yīng)用于自動測試和控制技術(shù)中。

建筑行業(yè):拉力傳感器,集電動機,減速機和鋼絲繩卷筒等一體的小型起重設(shè)備,大多數(shù)還帶有行走小車,配合單梁橋式或門式起重機,組成一個完整的起重機械。它是工礦企業(yè),倉儲碼頭等場所必備的起重設(shè)備。由于起重機在使用的過程中需要起吊不同噸位的重物,因此就需要配備一套拉力傳感器系統(tǒng)對起吊重物進行實時監(jiān)控,以便當前工作狀況做出判斷,做出相應(yīng)的聲光指示如正常起重狀態(tài),滿載狀態(tài),超載狀態(tài)等等。

運動器材:運動器材中拉力機采用機電一體化設(shè)計 ,主要由拉力傳感器、變送器、微處理器、負荷驅(qū)動機構(gòu)、計算機及彩色噴墨打印機構(gòu)成。高精度電子調(diào)速電動機可設(shè)置無級試驗速度。各集成構(gòu)件間均采用插接方式聯(lián)接。落地式機型 ,造型涂裝均充分考慮了現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計,人體工程學(xué)之相關(guān)原則。計算機顯示器全程顯示試驗過程、曲線,微機自動傳輸試驗設(shè)置與試驗數(shù)據(jù)。用戶可按各自要求修改試驗報告,輸出標準報告。通過對成組試驗曲線的迭加分析,可準確掌握質(zhì)量調(diào)控參數(shù)。多方式的數(shù)據(jù)查詢功能,可使管理者清晰把握質(zhì)量控制發(fā)展變化趨勢。特別設(shè)計的軟件功能更能使試驗者定量掌握試驗材料應(yīng)用過程中關(guān)鍵點的狀態(tài)參數(shù),準確進行工藝調(diào)整與生產(chǎn)控制。

根據(jù)不同拉力的力度和大小設(shè)計出外觀不同的拉力傳感器,有S型拉力傳感器、板環(huán)拉力傳感器等等。S型拉力傳感器是力學(xué)傳感器中最為常見的一種傳感器,大部分是用于測量固體間的拉力和壓力,通常也被人們也稱之為拉壓力傳感器,因為它的外形像S形狀,所以習(xí)慣上也稱S型拉力傳感器,它的優(yōu)點是安裝容易,使用方便,適用于吊秤,配料秤,機改秤等電子測力系統(tǒng).板環(huán)拉力傳感器同樣是外形的緣故而得名,而它的優(yōu)點是更加適合大量程,惡劣條件下工作,頻響特性好,很多被應(yīng)用在建材、水泥、化工,起重、起吊行業(yè)。

額定載荷 5,10,20,30,100,200,300,500kg, 1,2,3,5,10,15,20t

精度等級 C2

絕緣電阻(MΩ) ≥5000(100VDC)

綜合誤差(%F.S) 0.03

激勵電壓(V) 9~12 (DC)

靈敏度(mV/V) 2.0±0.02

溫度補償范圍(℃) -10 ~ +40

非線性(%F.S) 0.03

使用溫度范圍(℃) -35 ~ +65

滯后(%F.S) 0.03

零點溫度影響(%F.S/10℃) 0.03

重復(fù)性(%F.S) 0.01

靈敏度溫度影響(%F.S/10℃) 0.03

蠕變(%F.S/30min) 0.02

安全過載范圍(%F.S) 150

零點輸出(%F.S) ±1

極限過載范圍(%F.S) 200

輸入阻抗(Ω) 700±7

防護等級 IP65

輸出阻抗(Ω) 700±7 電纜線 四芯屏蔽電纜 3m

接線方法 輸入(電源) + : 紅色;輸入(電源) - : 黑色;輸出(信號) + : 綠色;輸出(信號) - :白色

使兩個拉力傳遞部分的兩端分別固定在一起,干燥箱用兩端之間的橫向作用面將力敏器件夾緊,壓電片墊片在一側(cè)壓在壓電片的中心區(qū)域,基板部分位于壓電片另一側(cè)與邊緣傳力部分之間并緊貼壓電片。其用途之一是制成鉤秤以取代桿枰。

首先確定顯示器上傳感器器接口的電源正、電源負、反饋正、反饋負、信號正、信號負,如果是6線制傳器,測出傳感器電阻最小的兩組線分別是電源正、反饋正;電源負、反饋負,接到顯示器后對傳感器加載,測量另外兩根線的電壓值(毫伏)正接顯示器信號正,負接顯示器信號負;如果是四線值,需要將顯示器的電源正與反饋正短接、電源負與反饋負短接,用萬用表測量傳感器四根線,其中電阻值最大的兩根是電源,另外兩根是信號。根據(jù)傳感器的產(chǎn)地,可以用引線的色判斷,國內(nèi)生產(chǎn)廠家一般是紅為電源正,黑為電源負,綠為信號正,白為信號負;歐美生產(chǎn)的傳感器一般綠為電源正,黑為電源負,白為信號正,紅為信號負。

優(yōu)點

精度高,測量范圍廣,壽命長,結(jié)構(gòu)簡單,頻響特性好,能在惡劣條件下工作,易于實現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。

缺點

對于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號較弱,但可采取一定的補償措施。

安裝使用時注意事項

1、拉力傳感器要輕拿輕放,尤其對于用合金鋁材料作為彈性體的小容量傳感器,任何振動造成的沖擊或者跌落,都很有可能造成很大的輸出誤差。

2、設(shè)計加載裝置及安裝時應(yīng)保證加載力的作用線與拉力傳感器受力軸線重合,使傾斜負荷和偏心負荷的影響減至最小。

3、在水平調(diào)整方面。如果使用的是單只拉力傳感器的話,其底座的安裝平面要使用水平儀調(diào)整直到水平;如果是多個傳感器同時測量的情況,那么它們底座的安裝面要盡量保持在一個水平面上,這樣做的目的主要是為了保證每個傳感器所承受的力量基本一致。

4、按照其說明中拉力傳感器的量程選定來確定所用傳感器的額定載荷。

5、傳感器的底座安裝面應(yīng)盡可能的平整和清潔,沒有任何油污或者膠膜等存在。安裝底座本身應(yīng)具備足夠的強度和剛性,通常要求高于傳感器本身的強度和剛度。

6、傳感器外殼、保護蓋板、引線接頭均經(jīng)密封處理,用戶不準打開。

7、為防止化學(xué)腐蝕.安裝時宜用凡士林涂抹拉力傳感器外表面。應(yīng)避免陽光直曬和環(huán)境溫度劇變的場臺使用

8、在無法避免時應(yīng)加裝防護或緩解裝置。

9、為防止大電流直接竄過傳感器本體而損壞傳感器禁止在傳感器安裝后進行電焊作業(yè),在萬不得已時應(yīng)

10、在拉力傳感器加載裝置兩端加接銅編織線做的旁路器。

11、電纜線不宜自行加長,在確實需加長時應(yīng)在接頭處錫焊,并加防潮密封膠。

12、在拉力傳感器周圍最好采用一些擋板把傳感器罩起來。這樣做的目的可防止雜物掉進傳感器的運動部分,影響其測量精度。

13、傳感器的電纜線應(yīng)遠離強動力電源線或有脈沖波的場所,無法避競時應(yīng)把拉力傳感器的電纜線單獨穿入鐵管內(nèi),并盡量縮短連接距離。

14、按其說明中的拉力傳感器量程選定來確定所用傳感器的額定載荷,拉力傳感器雖然本身具備一定的過載能力,但在安裝和使用過程中應(yīng)盡量避免此種情況。有時短時間的超載,也可能會造成傳感器永久損壞。

15、在高度精度使用場合,應(yīng)使拉力傳感器和儀表在預(yù)熱30分鐘后使用。

16、傳感器應(yīng)放在干燥通風(fēng)無腐蝕性氣體的室內(nèi)。

拉力傳感器應(yīng)用于電動葫蘆對起吊重物進行實時監(jiān)控

電動葫蘆是集電動機,減速機和鋼絲繩卷筒為一體的小型起重設(shè)備,大多數(shù)還帶有行走小車,配合單梁橋式或門式起重機,組成一個完整的起重機械。電動葫蘆是是工礦企業(yè),倉儲碼頭等場所必備的起重設(shè)備。由于起重機在使用的過程中需要起吊不同噸位的重物,因此就需要配備一套拉力傳感器系統(tǒng)對起吊重物進行實時監(jiān)控,以便當前工作狀況做出判斷,做出相應(yīng)的聲光指示如正常起重狀態(tài),滿載狀態(tài),超載狀態(tài)等等。

分體式電動葫蘆超載限制器一般使用軸銷式拉力傳感器、S型拉力傳感器或者板環(huán)式拉力傳感器,根據(jù)電動葫蘆的結(jié)構(gòu),選擇便于的拉力傳感器類型。具體選擇的時候,還需要了解電動葫蘆的載荷、鋼絲繩倍率、鋼絲繩直徑以及可供電源等數(shù)據(jù),與相應(yīng)傳感器的參數(shù)比較,以便于在購買超載限制器后可投入正常使用,適用于環(huán)鏈式電動葫蘆。

一體式電動葫蘆超載限制器傳感器與顯示儀表捆綁在一起,主要使用的傳感器是旁壓傳感器。選擇傳感器的時候同樣需要關(guān)注電動葫蘆的載荷、鋼絲繩倍率、鋼絲繩直徑以及可供電源等因素,其綜合誤差一般在±0.02%F.S。一體式電動葫蘆超載限制器的優(yōu)點在于安裝方便,價格較低,適用于鋼絲繩式電動葫蘆。