随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
1.高速定量分装系统
本系统由微机控制称重传感器的称重和比较,并输出控制信号,执行定值称量,控制外部给料系统的运转,实行自动称量和快速分装的任务。
系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件,其硬件电路框图如图1所示,用8031作为中央处理器,BCD拔码盘作为定值设定输入器,物料装在料斗里,其重量使传感器弹性体发生变形,输出与重量成正比的电信号,传感器输出信号经放大器放大后,输入V/F转换器进行A/D转换,转换成的频率信号直接送入8031微处理器中,其数字量由微机进行处理。微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路,显示出瞬时物重,另一方面则进行称重比较,开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。
本系统选用不同的传感器,改变称重范围,则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
2.传感器在商用电子秤中的应用
目前,商用电子计价秤的使用非常普及,逐渐会取代传统的杆称和机械案秤。电子计价秤在秤台结构上有一个显著的特点:一个相当大的秤台,只在中间装置一个专门设计的传感器来承担物料的全部重
图3 计价秤内部结构示意图
量,如图3所示。常用的电子计价秤传感器的结构如图4所示,其中图4(a)为双连椭圆孔弹性体,秤盘用悬臂梁端部上平面的两个螺孔紧固;图4(b)为梅花型四连孔弹性体,秤盘用悬臂梁端部侧面的三个螺孔坚固,中间支杆上粘贴补偿用的应变片。这两种形式的传感器,在计价秤中用得最多。图4(c)为三梁式弯曲弹性体,采样弯曲应力,对重量反应敏感,宜用来制作小称量计价秤。图4(d)为三梁式剪切弹性体,采样中间敏感梁的剪切应力,宜用来制作几百公斤称量范围计价秤。
用这些复梁型高精度传感器来支承一个大的称重平台,被称重物又可能放置在任何称台的任意位置上,必然会产生四角示值误差,对图4(a),(b)两种结构形式的传感器,可通过锉磨的形式进行角差修正。对图4(c),(d),它有上下两根局部削弱的柔性辅助梁,使传感器对侧向力、横向力和扭转力矩具有很强的抵抗能力,可以通过锉磨辅助梁的柔性部位来调整传感器的灵敏系数和四角误差。