稱重(chóng)傳感器在料鬥電子秤中並聯使用介紹:
1.承載重(chóng)量決(jué)定*需傳感器
在(zài)料鬥(dòu)秤中尤其是大量程稱重的料(liào)鬥秤中,都使用多隻傳感器,其中以4隻傳感器居多,這主要是由於多隻傳感器並聯後雖然不增加輸出電壓,但卻可以增加料鬥秤的稱重量程,因此,傳感器*需隻數完全由支撐料鬥秤的重量需(xū)要來確定。如圖1*示,由於現場安裝條件的限製,4隻傳感器不(bú)能均勻分布在料鬥秤(chèng)的四角,隻能是前麵後麵各兩隻,分別為1、2號傳感器和3、4號傳感器。在理想狀況下(xià),多隻傳感器並聯使用是方便可(kě)靠的,但在實(shí)際使用時,由於客觀(guān)條件造成的角差、並聯附加誤差應zui大限度消除。
2.傳感器(qì)自身因素對料鬥(dòu)秤的影響
在料鬥秤自動計量係統(tǒng)中使用的柱式稱重傳感器,在出廠(chǎng)時都已進行檢驗,並張貼檢(jiǎn)驗合格的標誌,許多用戶買回後還(hái)要進行二次檢驗,即使如此,每隻(zhī)傳感(gǎn)器之(zhī)間仍存在*定的誤差。在4隻稱重傳感器組成的料鬥秤計量係統中,顯然無法做到每隻傳感器的輸出阻*和靈敏(mǐn)度都*致,這既(jì)不符合實際情況,又不利於後期傳感器的更換。理想(xiǎng)情況下(xià)多(duō)傳感器的並聯輸出電壓是(shì)每隻傳感器(qì)的算術平均值(zhí),但當(dāng)稱重傳感器(qì)的靈敏度和輸出阻*不相等時,會給係統造成並(bìng)聯方式下的附加誤差。通過對並聯等效電路進行分析,*先按兩隻傳感器並聯進(jìn)行計算分析,Ri1~Ri4分別代表(biǎo)傳感器輸出阻*,Us1~Us4分別代表輸出信號源,R代表(biǎo)理想狀態下的輸出阻*,a、b、c、d分別代(dài)表實際阻(zǔ)*與理想阻*的(de)相對值,Ri1=R(1-a)、Ri2=R(1-b)、Ri3=R(1-c)、Ri4=R(1-d),I代表流(liú)過Ri1和Ri2的電流,根據歐姆定律:
I=(Us1-Us2)/(Ri1+Ri2)(1)
U0=I×Ri2+Us2(2)
將式(1)代入式(2)可得,
U0=(Us1Ri2+Us2Ri1)/(Ri1+Ri2)(3)
將具有(yǒu)公差相對值的阻*代入式(3),得
U0=〔Us1×R(1-b)+Us2×R(1-a)〕/〔R(1-a)+R(1-b)〕
U0=〔Us1(1-b)+Us2(1-a)〕/(2-a-b)(4)
對式(4)分子分母(mǔ)同(tóng)乘以(2+a+b),得
U0=(2+a+b)〔Us1×(1-b)+Us2((1-a)〕/〔2+(a+b)〕〔2-(a+b)〕
整理後,略去zui小項,得
U0=1/2×〔Us1(1+a/2-b/2)+Us2(1+b/2-a/2)〕(5)
同理,4隻傳感器(qì)並聯,可得
U0=1/4〔Us1(1+3a/4-b/4-c/4-d/4)+Us2(1+3b/4-a/4-c/4-d/4)+Us3(1+3c/4-a/4-b/4-d/4)+Us4(1+3d/4-a/4-b/4-c/4)〕(6)
通過以上分析,隻(zhī)有傳感器(qì)本身的靈敏度和輸出阻*完全*致時,傳(chuán)感器並聯後(hòu)才能得到各傳感器的算術平均值,即U0=1/4(Us1+Us2+Us3+Us4),這也從本質上解釋了多(duō)傳感(gǎn)器(qì)並聯(lián)使用時產生並聯附加誤差的根本原因。