弯曲梁称重传感器如何工作?

剪切梁称重传感器是一种广泛使用的称重传感器。阅读这篇文章了解剪切梁称重传感器的优势和特点。

在测量过程中,重量加载到称重传感器的弹性体上会引起塑性变形

应变 (正向和负向) 通过安装在弹性体上的应变片转换为电子信号。最简单的弯曲梁称重传感器只有一个应变片。通常,弹性体和应变片通过多种方式来结合,例如,外壳,密封部件等来保护应变片。

弯曲梁称重传感器

弯曲梁称重传感器适合多种测量任务。其通过弯矩原理来进行。当负载点在弯曲梁纵向改变时,产生不同的信号。

因此,单弯曲梁很少使用,需要采用特殊的方式来保证恒定的负载点(力臂效果)。

多弯曲梁

负载在5吨和5吨以下常用多弯曲梁做弹性体。这种传感器往往使用两个(双弯曲梁)或多弯曲梁(复合梁)为主。他们在固定端和负荷加载端通过刚性的构建连接。通过刚性连接,能迫使两个梁在垂直方向的负荷下产生 S型 的形变。

图 1: 双弯曲梁原理

这一系统受负荷引导点移动的影响比单弯曲梁小。通过 S型 的形变在上表面形成紧凑的正负应变。这大大简化应变片的黏贴和电路连接。通过使用线性应变片,他包含了对应变片的桥路的误差补偿。图 2 展示了几种弯曲梁的具体形式。

图 2: 双弯曲梁弹性体

大气压补偿称重传感器

当用有密封壳装置的传感器测量小符合时,大气压的变化可影响测量信号。为避免这一问题,必须对大气压进行补偿,以使传感器负荷加载从上和下两个方向收到同样大小的作用。

Fig. 3: FIT ®/4 digital load cell

来自 HBM 的弯曲梁称重传感器

HBM 的称重传感器 采用多种弯曲梁结构。包括 单点称重传感器 例如 PW15AH数字称重传感器 例如 FIT®/4.

Fig. 4: Single point load cells from HBM

除了弯曲梁,称重传感器还有多种结构,例如:

  • 柱式结构的传感器,用于大负载
  • 中空柱式传感器,用于大负载
  • 支架用作弹性体
  • 扭环式传感器
  • 剪切梁传感器
  • 膜片式称重传感器
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