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称重传感器温度特性的影响

2021年09月10日 15:31:16

称重传感器温度特性的影响: 
大家知道,称重传感器是用在衡器(秤)中的,它的性能的好坏,将直接地影响到衡器的性能,尤其是温度特性。 
称重传感器的温度特性主要有两项,一是称重传感器的零点温度系数,相似于现国标中的温度对最小静负荷输出的影响,另一项为称重传感器灵敏度温度系数,即现国标中所述的温度对灵敏度的影响。 
为了说明这两项指标(spec.)的重要性,我们来打个比方。 
假设有一把杆秤,见图1。一般而言,它由秤杆,秤盘,秤纽和秤砣几部分组成。 
当秤盘中没有放任何负载时,由于秤盘自身的重量,使得秤砣要放在P1的位置上,秤杆能平衡。我们常常在P1的位置上打上一个标记,这个标记通俗地称之为“定盘星”,它表示了这杆秤的称量零点。 
当在秤盘中放上了额定负荷(即制作秤时,预期要该秤称量的负荷)时,此时秤砣要放置到P2
位置,秤杆又可出现平衡,我们也可在P2处打上标记,以示秤盘中的物重。我们把P1P2间的长度L称为此杆秤的量程。 
若我们把此杆秤理解为一只称重传感器,那么,定盘星可以理解为称重传感器的零输出,即秤盘中无载荷时的输出;若要把定盘星理解为最小静负荷输出,那么就把秤盘的重量理解为最小静负荷;当然,我们把L的长度可以理解为称重传感器的额定输出,也就是灵敏度。 
我们希望这一个杆秤很准,就需要它在任何环境条件下,定盘星的位置不变,杆长L也不变。但是很遗憾,实际上这两者是随着工作环境的变化而变化的。如图所示,P1的位置会在l1的范围内变化,L的长度会在l2的范围内变化,而且有时变化的范围还相当大。有人可能说,杆秤,我们也见过,没有听说过,定盘星和杆长变化而影响杆秤的准确度的,实际上是因为杆秤的准确度等级很低。例如一杆30斤的秤,每两都有一个标记,它也不过只有300分度,所以,P1,P2位置的变化的影响还看不出来而已,当我们要做的秤达到3000分度,甚而5000分度时,P1,P2位置的变化就会明显影响称量结果。
在称重传感器中,P1的变化就是零输出变化,若它是温度引起的,我们就用零点温度系数(或温度对最小静负荷输出的影响)来描述它;P2的变化,或者说L的变化,就是传感器灵敏度的变化,若它是由温度变化引起的,它就是灵敏度温度系数,也就是温度对灵敏度的影响。 
现在,我们很容易想象P1点变化,P2点也变化时,这杆秤还会准吗?尤其是一把高精度的秤。 正因为如此,我们制作称重传感器时,要做严格的零点温度补偿,即让P1不变化,或者说得更确切一点,要让它的变化限制在一个很小的范围内;同时,我们也要做严格的灵敏度温度补偿,使得杆长L不变化(在P1不变的条件下,P2也不变),或者说要让它的变化也控制在一个可以接受的范围内。若我们做不到这一点,那么,制造用于高精度秤的称重传感器就是一句空话了。
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