我們?nèi)f能地磅作弊器廠家發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代化的稱重系統(tǒng)是工業(yè)上不可缺少的重要檢測(cè)技術(shù), 稱重系統(tǒng)最核心的部分就是稱重傳感器, 我國(guó)稱重傳感器每年的生產(chǎn)量和使用量都在飛速的增長(zhǎng)。做為電子稱重的關(guān)鍵技術(shù), 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步, 稱重傳感器在眾多領(lǐng)域起到了非常重要的作用, 它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)物料的精準(zhǔn)和快速測(cè)量, 特別是與單片機(jī)等先進(jìn)的處理技術(shù)相結(jié)合后, 顯著提升了工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化程度。稱重傳感器作為現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)線中必不可少的裝置之一, 還能夠應(yīng)用于汽車、料斗等重量較大的設(shè)備或物料的稱重使用。隨著技術(shù)的研究與進(jìn)步, 稱重傳感器在科技含量和精確度上都進(jìn)行了多處升級(jí), 稱重傳感器所能適應(yīng)的工作場(chǎng)合也越來越全面。

1 稱重傳感器基本原理
隨著傳感器技術(shù)與其它高新技術(shù)的有效結(jié)合, 傳感器的相關(guān)研究與品質(zhì)得到了迅猛發(fā)展, 其種類和功能也越來越豐富, 現(xiàn)階段工業(yè)上應(yīng)用的傳感器包括了電阻式稱重傳感器、電容式稱重傳感器、振動(dòng)式稱重傳感器、液壓式稱重傳感器等多種類型, 其具體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)如下:
(1) 電阻式稱重傳感器主要包括了彈性敏感元件和電阻應(yīng)變計(jì)兩大部分。彈性敏感元件主要用于將物體的重量轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥孕巫兊膽?yīng)變值, 再通過電阻應(yīng)變計(jì)將彈性形變產(chǎn)生的應(yīng)變值轉(zhuǎn)化為電阻值的變化, 然后將轉(zhuǎn)化后的電阻值通過模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào), 傳遞給稱重儀表進(jìn)行顯示或由相關(guān)存儲(chǔ)處理單元進(jìn)行存儲(chǔ)和處理使用。
(2) 電容式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)與電阻式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)和原理比較相似, 它是通過一個(gè)彈性敏感元件和電容式傳感器共同組成的稱重結(jié)構(gòu)。當(dāng)彈性敏感元件產(chǎn)生形變并測(cè)量后會(huì)因彈性形變而引起電容值的變化, 再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換將稱重值傳遞給稱重儀表或其它裝置。相對(duì)于電阻式傳感器電容傳感器對(duì)物料的稱重更加迅速, 但是其使用壽命不如電阻式傳感器持久。
(3) 振動(dòng)式稱重傳感器是當(dāng)稱重傳感器受到壓力的作用時(shí), 其內(nèi)部的彈性元件會(huì)產(chǎn)生固有的振動(dòng)頻率, 這種固有頻率與物體重力的平方根成正比關(guān)系, 通過測(cè)出彈性元件固有頻率產(chǎn)生的變化就能夠計(jì)算出被測(cè)物料施加在彈性元件上的重力值, 從而計(jì)算出被測(cè)物料的重量。振動(dòng)式稱重傳感器根據(jù)彈性元件的結(jié)構(gòu)不同可分為振弦式稱重傳感器和音叉式稱重傳感器兩種類型。振動(dòng)式稱重傳感器的主要彈性元件是左右兩根弦絲, 當(dāng)振動(dòng)式稱重物體壓力作用于傳感器上時(shí), 兩根弦絲的固有頻率會(huì)發(fā)生不同程度的變化, 通過計(jì)算兩者之間的頻率之差就可以求出被測(cè)物體的實(shí)際質(zhì)量。音叉式稱重傳感器是以音叉做為產(chǎn)生固有頻率振動(dòng)的彈性元件, 通過測(cè)量頻率的增幅能夠計(jì)算出被測(cè)物料的實(shí)際重量。
(4) 液壓式稱重傳感器主要是利用物料作用于傳感器上方時(shí)會(huì)對(duì)傳感器內(nèi)部的液體產(chǎn)生壓力作用, 液體受壓力后內(nèi)部的壓力產(chǎn)生變化, 通過測(cè)量液體壓力的增加值能夠確定被測(cè)物料的實(shí)際重量。液壓式稱重傳感器通常的工作方式有兩種:一是壓力厚膜技術(shù), 二是半導(dǎo)體電陰應(yīng)變技術(shù)。這兩種方式都是通過不泄漏的液體壓力變化實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng), 但相對(duì)于其它稱重傳感器而言其測(cè)量精確度較低, 測(cè)量精度僅能達(dá)到1%。
除上述介紹的稱重傳感器之外, 常用的稱重傳感器還包括光電式稱重傳感器、電磁力式稱重傳感器、陀螺儀式稱重傳感器等多種類型, 不同的傳感器測(cè)量精度和適用范圍存在一定的差異, 但都是通過一定的壓力轉(zhuǎn)換為其它中間形式的介質(zhì)參數(shù)的變化, 再傳化為標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)進(jìn)行傳遞的過程。由于電阻式壓力傳感器在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛, 下文以電阻式壓力傳感器為例介紹非線性誤差補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒╗1]。
2 非線性誤差的補(bǔ)償方法
2.1 稱重傳感器的非線性誤差影響關(guān)系
電阻式稱重傳感器是通過4個(gè)電阻應(yīng)變片粘貼于彈性敏感元件上, 再利用適當(dāng)?shù)男问浇M成惠斯登電橋如圖1所示。在稱重傳感器不負(fù)載時(shí), 彈性敏感元件因不受外力作用不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變, 此時(shí)粘貼在彈性敏感元件上的電阻應(yīng)變片因不發(fā)生變形而不會(huì)引起電阻的變化, 使電橋平衡, 輸出電壓為零。當(dāng)稱重傳感器負(fù)載, 彈性敏感元件的應(yīng)變會(huì)引起電阻應(yīng)變片產(chǎn)生形變, 理論情況下, 負(fù)載力與電阻應(yīng)變片的應(yīng)變量應(yīng)該成正比關(guān)系, 但受到加工和安裝以及材料的非線性影響, 使負(fù)載力與應(yīng)變量呈現(xiàn)一定的非線性關(guān)系。此時(shí)圖中的電阻應(yīng)變片R1和R4被拉伸, 電阻值增大, 而R2、R3被壓縮, 電阻值減小。由于不同位置的電阻發(fā)生改變, 此時(shí)電橋失去平衡, 傳感器會(huì)生成并輸出壓力測(cè)量電壓U2, 由于U2與所受負(fù)載成非線性關(guān)系, 當(dāng)負(fù)載越大, 稱重傳感器的非線性誤差也就越大[2]。
圖1 電阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理
圖1 電阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)原理

2.2 非線性誤差補(bǔ)償方案
為減少稱重傳感器非線性誤差的影響, 通過一定的技術(shù)手段提升稱重傳感器輸入和輸出的線性關(guān)系程度, 以保證傳感器工作過程的準(zhǔn)確性和可靠性, 提高測(cè)量、傳輸和控制過程的穩(wěn)定性。對(duì)于稱重傳感器非線性誤差的補(bǔ)償方法很多, 按照補(bǔ)償形式大體可以分為硬件補(bǔ)償和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件補(bǔ)償兩大類。
硬件補(bǔ)償主要是利用一定的元器件或電子線路進(jìn)行非線性誤差的矯正, 其特點(diǎn)是相對(duì)簡(jiǎn)單便捷, 是傳統(tǒng)稱重傳感器非線性誤差補(bǔ)償?shù)某Ｓ梅椒āｋS著生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步, 工業(yè)上對(duì)稱重傳感器的非線性誤差補(bǔ)償精度提出了更高的要求。由于硬件補(bǔ)償受到電子器件漂移和技術(shù)能力的影響, 難以做到全程補(bǔ)償, 其在準(zhǔn)確性和可靠性上難以滿足更高的要求標(biāo)準(zhǔn), 因此, 利用更新的計(jì)算機(jī)技術(shù)和函數(shù)原理的軟件補(bǔ)償方式被快速開發(fā)。近年來, 通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)稱重傳感器進(jìn)行非線性誤差補(bǔ)償受到了越來越多專業(yè)人士的重視, 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)逼近功能說明:對(duì)于任意的連續(xù)函數(shù)或映射關(guān)系, 必然會(huì)存在一個(gè)3層的前向網(wǎng)絡(luò), 能夠以任意準(zhǔn)確度逼近此函數(shù)或映射關(guān)系, 如圖2所示。除上述兩種補(bǔ)償方式外, 還可通過多項(xiàng)式擬合法和建立傳感器的分度表的方法實(shí)現(xiàn)非線性誤差的補(bǔ)償, 但由于多項(xiàng)式擬合法復(fù)雜程度高, 傳感器分度表的存儲(chǔ)器容量有限, 現(xiàn)階段的使用量也都在逐漸減少[3]。
對(duì)于稱重傳感器的非線性誤差補(bǔ)償, 其基本原理如圖3所示。圖中f (mx) 為稱重傳感器的輸入和輸出函數(shù), g (Uxi) 為補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)函數(shù), mx為被測(cè)載荷質(zhì)量, my為補(bǔ)償后的輸出[[4]]。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的目的是通過補(bǔ)償后, 滿足下式要求即
 

由于上式中f (mx) 為非線性函數(shù), 可知g (Uxi) 同樣是非線性函數(shù)。通過使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的逼近非線性函數(shù)的功能, 能夠以任意精度逼近g (Uxi) , 從而完成對(duì)稱重傳感器的非線性補(bǔ)償[5]。
3 總結(jié)
稱重傳感器在工業(yè)的生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用, 但由于電阻式稱重傳感器在使用中存在較為嚴(yán)重的非線性誤差, 必須通過一定的方式進(jìn)行補(bǔ)償。通過更為精準(zhǔn)和便捷的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行軟件補(bǔ)償, 能夠有效提升電阻式稱重傳感器的測(cè)量精度。

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　　萬能地磅作弊器稱重傳感器的基本原理及非線性誤差補(bǔ)償方法使用說明:

　　1、開關(guān)機(jī)操作：按主機(jī)上的OFF/ON鍵進(jìn)行開機(jī)或關(guān)機(jī)操作。

　　2、開機(jī)密碼：本機(jī)設(shè)有6位數(shù)開機(jī)密碼(密碼由供應(yīng)商提供)只有正確輸入6位數(shù)密碼才能進(jìn)入下一步操作.

　　3、錄入數(shù)據(jù):密碼輸入正確后,進(jìn)入數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),本機(jī)主要是如何輸入自己想要的數(shù)據(jù)如:

　　增加1噸的數(shù)據(jù)輸入操作;

　　*步:在鍵盤上首先輸入“+”號(hào)鍵,屏幕上會(huì)出現(xiàn)“+”的符號(hào)(+號(hào)在本系統(tǒng)中表示增加)。

　　第二步:在鍵盤上再輸入1000的字樣,屏幕上會(huì)顯示+1000的字樣(因屏幕右下方顯示為GK字樣,表示是“公斤”所以+1000GK表示的就是1噸),如以上操作無誤 ,按鍵盤上的“確認(rèn)”以確認(rèn)自己輸入的數(shù)據(jù).(如果您想增加其它噸位可按上述操作進(jìn)行)

　　減少1噸的數(shù)據(jù)輸入操作;

　　*步:在鍵盤上首先輸入“-”號(hào)鍵,屏幕上會(huì)出現(xiàn)“-”的符號(hào),(-號(hào)在本系統(tǒng)中表示減少)

　　第二步:在鍵盤上再輸入1000的字樣,屏幕上會(huì)顯示-1000的字樣,按確認(rèn)鍵以確認(rèn)輸入的數(shù)據(jù).

　　4、數(shù)據(jù)確認(rèn)：確認(rèn)鍵就是鍵盤上的蕞下方上標(biāo)有確認(rèn)字樣的，該鍵主要功能是確認(rèn)所有輸入的數(shù)據(jù)和程序密碼等。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入完成后就需要該鍵確認(rèn)所輸入的數(shù)據(jù)。

　　5、數(shù)據(jù)清零：當(dāng)輸入數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或需要更正時(shí)按此鍵以清除錯(cuò)誤操作(注：當(dāng)以確認(rèn)的數(shù)據(jù)是無法清除的只有在遙控儀器上復(fù)位清零或關(guān)機(jī)后重起機(jī)儀器)。

　　6、設(shè)置操作：該設(shè)置鍵主要是更改密碼用，我公司產(chǎn)品為了不讓別人仿冒都設(shè)有安全密碼保護(hù)以防止別人仿冒，該密碼由公司提供，用戶在以后使用中可設(shè)置自己的密碼。(更改密碼的操作是先輸入原密碼確認(rèn)后再輸入自己的密碼就可以了)

　　7、數(shù)據(jù)的發(fā)射：該功能主要是在遙控儀器上操作完成，當(dāng)以上幾步都完成后，就需要用遙控儀器上的“發(fā)射鍵”來完成所設(shè)數(shù)據(jù)傳遞給地磅上的傳感儀器以進(jìn)行數(shù)據(jù)的增加或減少。(具體的操作是先把自己需要調(diào)整的數(shù)據(jù)調(diào)整好按確認(rèn)鍵，等待稱重車輛上磅，當(dāng)稱重車輛前輪剛上磅就按遙控儀器上的“發(fā)射鍵”把數(shù)據(jù)傳遞給地磅傳感儀器，操作完成。

　　【萬能地磅作弊器稱重傳感器的基本原理及非線性誤差補(bǔ)償方法性能優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)】

　　無線型地磅遙控儀器不用安裝。200米以內(nèi)隨意調(diào)控噸位變大或變小。

　　1、無線遙控，智能加減，自動(dòng)清零、遙控復(fù)位。

　　2、操作距離遠(yuǎn)，可在200米內(nèi)無線遙控, 信號(hào)可穿墻或其它障礙物。

　　3、雙向調(diào)節(jié)，可加可減，可精確調(diào)節(jié)噸位、公斤。

　　4、遙控儀器體積小巧，可隨身攜帶，使用方便，單手即可操作，非常隱蔽，非常安全。

　　5、性能穩(wěn)定，可使用3年以上，對(duì)磅稱不會(huì)產(chǎn)生任何負(fù)影響，不按遙控儀器就不會(huì)改變?cè)瓉淼臄?shù)值。

　　5、產(chǎn)品實(shí)行三包：6個(gè)月包退包換，3年保修。

　　7、優(yōu)質(zhì)配件，以優(yōu)質(zhì)材料高精密度進(jìn)口元儀器件裝配關(guān)鍵部件。

　　8、設(shè)計(jì)，針對(duì)國(guó)產(chǎn)、進(jìn)口的大部分電子地磅秤產(chǎn)品對(duì)電路板的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。

　　萬能地磅作弊器稱重傳感器的基本原理及非線性誤差補(bǔ)償方法工作原理：

　　1、電子汽車衡/地磅主要由承載儀器、稱重顯示儀表、稱重傳感儀器(電阻應(yīng)變式)、連接件、限位裝置及接線盒等零部件組成，及選配部分如打印機(jī)、大屏幕顯示儀器、計(jì)算機(jī)和穩(wěn)壓電源等外部設(shè)備。

　　2、被稱物或載重汽車置于承載儀器臺(tái)面上，在重力作用下，通過承載儀器將重力傳遞至稱重傳感儀器， 使稱重傳感儀器彈性體產(chǎn)生變形，貼附于彈性體上的應(yīng)變計(jì)橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成比例的電科創(chuàng)號(hào)，經(jīng)線性放大儀器將現(xiàn)代號(hào)放大。

　　3、再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字科創(chuàng)號(hào)，由儀表的微處理機(jī)(CPU)對(duì)重量科創(chuàng)號(hào)進(jìn)行處理后鐘顯示重量數(shù)據(jù)。配置打印機(jī)后，即可打印記錄稱重?cái)?shù)據(jù)，如果配置計(jì)算機(jī)可將計(jì)量數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行 綜合管理。

　　4、電子磅也好，地磅也罷，本原理都是利用傳感儀器(力傳感儀器)將物體的重力變成電科創(chuàng)號(hào)，送給調(diào)理、A/D、運(yùn)算電路(MCU)，再轉(zhuǎn)成數(shù)字顯示。

　　5、地磅一般多采用改變零點(diǎn)的方法，一般地磅顯示儀器在校正的時(shí)候會(huì)記憶空秤零點(diǎn)的大小，如果零點(diǎn)發(fā)生變化，顯示儀器示值就會(huì)產(chǎn)生變化!也有采用改增益的方法，但都是 對(duì)傳感儀器的科創(chuàng)號(hào)進(jìn)行加減控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)稱重計(jì)量設(shè)備的加減。

　　萬能地磅作弊器稱重傳感器的基本原理及非線性誤差補(bǔ)償方法這篇文章由地磅遙控器小編景平進(jìn)行排版撰寫，文章內(nèi)容僅供參考，如果喜歡我們的產(chǎn)品可以隨時(shí)電話微信聯(lián)系客戶經(jīng)理，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明文章來源別保留文章鏈接！http://www.yuscdcl.cn