压力传感器原理及应用-称重技术

1、压力传感器是压力检测系统中的重要组成部分,由各种压力敏感元件将被测压力信号转换成容易测量的电信号作输出 ,给显示仪表显示压力值 , 或供控制和报警使用。压力传感器的种类繁多，如压阻式压力传感器、应变式压力传感器、压电式压力传感器、电容式压力传感 器、压磁式压力传感器、谐振式压力传感器及差动变压器式压力传感器，光纤压力传感器等。一、压阻式压力传感器固体受力后电阻率发生变化的现象称为压阻效应。压阻式压力传感器是基于半导体材料（单晶硅 ）的压阻效应原理制成的传感器，就是利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片 受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。压阻式具有极低的

2、价格和较高的精度以及较好的线性特性。1、压阻式压力传感器基本介绍压阻式传感器有两种类型：一种是利用半导体材料的体电阻做成粘贴式应变片，称为半导体应变片，因此 应变片制成的传感器称为半导体应变式传感器，另一种是在半导体材料的基片上用集成电路工艺制成的扩 散电阻，以此扩散电阻的传感器称为扩散型压阻传感器。半导体应变式传感器 半导体应变式传感器的结构形式基本上与电阻应变片传感器相同， 也是由弹性敏感元 件等三部分组成，所不同的是应变片的敏感栅是用半导体材料制成。半导体应变片与金属应变片相比，最 突出的优点是它的体积小而灵敏高。它的灵敏系数比后者要大几十倍甚至上百倍，输出信号有时不必放大 即可直接进行

3、测量记录。此外，半导体应变片横向效应非常小，蠕变和滞后也小，频率响应范围亦很宽， 从静态应变至高频动态应变都能测量。由于半导体集成化制造工艺的发展，用此技术与半导体应变片相结 合，可以直接制成各种小型和超小型半导体应变式传感器，使测量系统大为简化。但是半导体应变片也存 在着很大的缺点，它的电阻温度系统要比金属电阻变化大一个数量级，灵敏系数随温度变化较大它的应变 电阻特性曲线性较大，它的电阻值和灵敏系数分散性较大，不利于选配组合电桥等等。扩散型压阻式传感器 扩散型压阻传感器的基片是半导体单晶硅。 单晶硅是各向异性材料， 取向不同时特性 不一样。因此必须根据传感器受力变形情况来加工制作扩散硅敏感电

4、阻膜片。利用半导体压阻效应，可设计成多种类型传感器，其中压力传感器和加速度传感器为压阻式传感器的基本型式。硅压阻式压力传感器由外壳、 硅膜片（硅杯） 和引线等组成。 硅膜片是核心部分， 其外形状象杯故名硅杯， 在硅膜上，用半导体工艺中的扩散掺杂法做成四个相等的电阻，经蒸镀金属电极及连线，接成惠斯登电桥 再用压焊法与外引线相连。 膜片的一侧是和被测系数相连接的高压腔， 另一侧是低压腔， 通常和大气相连， 也有做成真空的。当膜片两边存在压力差时，膜片发生变形，产生应力应变，从而使扩散电阻的电阻值发 生变化，电桥失去平衡，输出相对应的电压，其大小就反映了膜片所受压力差值。图压阴武压力侍感器2、压阻式

5、压力传感器特点压阻式压力传感器的特点是：灵敏度高，频率响应高；测量范围宽，可测低至10Pa的微压到高至60Mpa的高压；精度高，工作可靠，其精度可达).2%0.02%;易于微小型化，目前国内生产出直径1.42mm的压阻式压力传感器。目前，应用最为广泛的压力传感器是压阻式压力传感。5V图4压力测壘啟大电路3、压阻式压力传感器测量方法硅平膜片上的扩散电阻通常构成桥式测量电路，相对的桥臂电阻对称布置，电阻变化时，电桥输出电压与 膜片所受压力成对应关系。如图4的压力测量放大电路中，R1R4由压敏电阻构成的直流电桥，无力作用时，通过调节RP使直流桥输出电压为0。R5、R6为限流电阻。通过改变 R7值可以

6、改变放大倍数。输出电压信号如果要作为数字信 号处理，则后续电路可接 A/D转换电路。4、典型压阻式压力传感器型号及应用、应变式压力传感器应变式压力传感器是把压力的变化转换成电阻值的变化来进行测量的，应变片是由金属导体或半导体制成 的电阻体，其阻值随压力所产生的应变而变化。1、应变式压力传感器分类介绍应变计中应用最多的是粘贴式应变计 （即应变片）。它的主要缺点是输岀信号小、线性范围窄，而且动态响应较差（见电阻应变计、半导体应变计）。但由于应变片的体积小，商品化的应变片有多种规格可供选择，而且 可以灵活设计弹性敏感元件的形式以适应各种应用场合，所以用应变片制造的应变式压力传感器仍有广泛 的应用。按

7、弹性敏感元件结构的不同，应变式压力传感器大致可分为应变管式、膜片式、应变梁式、组合式四种。 应变管式又称应变筒式。它的弹性敏感元件为一端封闭的薄壁圆筒，其另一端带有法兰与被测系统连接（图1）。在筒壁上贴有2片或4片应变片，其中一半贴在实心部分作为温度补偿片，另一半作为测量应变片。当没有压力时4片应变片组成平衡的全桥式电路 ；当压力作用于内腔时，圆筒变形成腰鼓形II使电桥失去平衡，输岀与压力成一定关系的电压。这种传感器还可以利用活塞将被测压力转换为力传递到应变 筒上或通过垂链形状的膜片传递被测压力。应变管式压力传感器的结构简单、制造方便、适用性强，在火 箭弹、炮弹和火炮的动态压力测量方面有广泛应

8、用。EE 1庄吏舊或匣力传矗越橋殍 膜片式它的弹性敏感元件为周边固定圆形金属平膜片。膜片受压力变形时，中心处径向应变和切向应变均达到正的最大值，而边缘处径向应变达到负的最大值，切向应变为零。因此常把两个应变片分别贴在 正负最大应变处，并接成相邻桥臂的半桥电路以获得较大灵敏度和温度补偿作用。采用圆形箔式应变计（见电阻应变计）则能最大限度地利用膜片的应变效果（图2）。这种传感器的非线性较显著。膜片式压力传感器的最新产品是将弹性敏感元件和应变片的作用集于单晶硅膜片一身，即采用集成电路工艺在单晶硅膜片 上扩散制作电阻条，并采用周边固定结构制成的固态压力传感器（见压阻式传感器）。ti vxatn 应变梁

9、式测量较小压力时，可采用固定梁或等强度梁的结构。一种方法是用膜片把压力转换为力再通过传力杆传递给应变梁。图 3中两端固定梁的最大应变处在梁的两端和中点，应变片就贴在这些地方。这 种结构还有其他形式，例如可采用悬梁与膜片或波纹管构成。團3 膏曙原丈障尢氏力黄島星 组合式在组合式应变压力传感器中，弹性敏感元件可分为感受元件和弹性应变元件。感受元件把压力转换为力传递到弹性应变元件应变最敏感的部位，而应变片则贴在弹性应变元件的最大应变处。实际上较 复杂的应变管式和应变梁式都属于这种型式。感受元件有膜片、膜盒、波纹管、波登管等，弹性应变元件 有悬臂梁、固定梁、 n形梁、 环形梁、薄壁筒等。它们之间可根据

10、不同需要组合成多种型式。2、应变片使用方法通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻 应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受 力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器进行放大，再 传输给处理电路（通常是 a/d转换和cpu）显示或执行机构。常用的力测量方法是用应变片和应变仪测量构件的表面应变，根据应变和应力、力之间的关系，确定构件 的受力状态。应变仪采用交流电桥时，输岀特性与直流电桥（直流电桥的输岀特性）类似。应变片的布置和电桥组接（简称布片组桥）应根

11、据被测量和被测对象受力分布来确定。还应利用适当的布片组桥方式消除温度变化和复 合载荷作用的影响。测量拉伸 （压缩 ）应变时要采用适当的布片组桥方式，以便达到温度补偿（测轴向拉 （压）时的温度补偿 ）、消除弯矩影响 （用双工作片消除温度的影响 ） 和提高测量灵敏度 （用四工作片提高测量的灵敏度 ）的目的。常用应力测量的布片和组桥方式 : 当试件受到弯矩作用时，其上、下表面会分别产生拉应变或压应变。可 通过应变测量求得弯矩，布片接桥时要注意利用电桥特性，在输出中保留弯应变的影响，消除轴向拉、压 力产生的应变成分。3、典型应变式压力传感器三、压电式压力传感器某些电介质沿着某一个方向受力而发生机械变形

12、（压缩或伸长 ） 时，其内部将发生极化现象，而在其某些表面上会产生电荷。当外力去掉后，它又会重新回到不带电的状态，此现象称为托电效应山 压电式传感器的原理是基于某些晶体材料的压电效应。1、压电压力传感器的基本介绍常用的压电材料有天然的压电晶体 （如石英晶体 ）和压电陶瓷 （如钛酸钡 ）两大类，它们的压电机理并不相同， 压电陶瓷是人造多晶体，压电常数比石英晶体高，但机械性能和稳定性不如石英晶体好。它们都具有较好 特性，均是较理想的压电材料。压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应将被测压力转换为电信号的。由压电材料制成的压电元件受 到压力作用时产生的电荷量与作用力之间呈线性关系：Q=kSp式中Q

13、为电荷量；k为压电常数；S为作用面积；p为压力。通过测量电荷量可知被测压力大小。图 3.1 为一种压电式压力传感器的结构示意图。压电元件夹于两个弹性膜片之间，压电元件的一个侧面与 膜片接触并接地，另一侧面通过引线将电荷量引出。被测压力均匀作用在膜片上，使压电元件受力而产生 电荷。电荷量一般用电荷放大器或电压放大器放大，转换为电压或电流输出，输出信号与被测压力值相对 应。除在校准用的标准压力传感器或高精度压力传感器中采用石英晶体做压电元件外，一般压电式压力传感器 的压电元件材料多为压电陶瓷，也有用高分子材料（如聚偏二氟乙稀 ）或复合材料的合成膜的。更换压电元件可以改变压力的测量范围；在配用电荷放

14、大器时，可以用将多个压电元件并联的方式提高传 感器的灵敏度；在配用电压放大器时，可以用将多个压电元件串联的方式提高传感器的灵敏度。囹d 1压电貳压力传砂褂纺恂乔竟囹2、压电压力传感器的基本特点压电式压力传感器体积小， 结构简单，工作可靠；测量范围宽，可测lOOMPa以下的压力；测量精度较高； 频率响应高，可达30kHz，是动态压力检测中常用的传感器，但由于压电元件存在电荷泄漏，故不适宜测 量缓慢变化的压力和静态压力压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到 保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应

15、用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具 有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥 梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特另提航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电 式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业，例如用它来 测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可 以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中，比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测 量动态压力是如此普遍，所以压电

16、传感器的应用就非常广泛。3、压电压力传感器测量电路由于压电式传感器的输岀电信号很微弱，通常先把传感器信号先输入到高输入阻抗的前置放大器中，经过 阻抗交换以后，方可用一般的放大检波电路再将信号输入到指示仪表或记录器中。（其中，测量电路的关键在于高阻抗输入的前置放大器。）前置放大器的作用：一是将传感器的高阻抗输岀变换为低阻抗输岀；二 是放大传感器输出的微弱电信号。前置放大器电路有两种形式：一是用电阻反馈的电压放大器，其输出电压与输入电压（即传感器的输出）成正比；另一种是用带电容板反馈的电荷放大器，其输出电压与输入电荷成正比。由于电荷放大器电路的电 缆长度变化的影响不大，几乎可以忽略不计，故而电荷放

17、大器应用日益广泛。U68，则U20;而当衔铁在 零位以下时，则有U24则U2 0时，u2与u0同频同相，当位移 4 0时，u2与uO为同频同相，当u2与uO均为正半周时，见图4 -15(a),环形电桥中二极管 VD1、 V D4截止，VD2、VD3导通，则可得图4 - 15 (b)的等效电路。其特点是工作温度范围较宽，为了减小横向力或偏心力的影响，传感器的高径比应较小。(差动变压器式测力传感器的工作原理)3、典型差动变压器式传感器型号七、谐振式压力传感器谐振式压力传感器分为两类：振筒式谐振压力传感器和振膜式谐振压力传感器。1、振筒式谐振压力传感器7.1囲振筒式EE力传訪器振筒式压力传感器的感压

18、元件是一个薄壁金属圆筒，圆柱筒本身具有一定的固有频率，当筒壁受压张紧后，其刚度发生变化，固有频率相应改变。传感器由振筒组件和激振电路组成，如图3-14所示。振筒用低温度系数的恒弹性材料制成，一端封闭为自由端，开口端固定在基座上，压力由内侧引入。绝缘支架上固定着激振线圈和检测线圈，二者空间位置互 相垂直，以减小电磁耦合。激振线圈使振筒按固有的频率振动，受压前后的频率变化可由检测线圈检岀。此种仪表体积小，输出频率信号，重复性好，耐振；精确度高，其精确度为).1 %和).01%;适用于气体测量。2、振膜式谐振压力传感器振膜式压力传感器结构如图(a)所示。振膜为一个平膜片，且与环形壳体做成整体结构，它

19、和基座构成密封 的压力测量室，被测压力 p经过导压管进入压力测量室内。参考压力室可以通大气用于测量表压，也可以 抽成真空测量绝压。装于基座顶部的电磁线圈作为激振源给膜片提供激振力，当激振频率与膜片固有频率 一致时，膜片产生谐振。没有压力时，膜片是平的，其谐振频率为f0 ;当有压力作用时，膜片受力变形，其张紧力增加，则相应的谐振频率也随之增加，频率随压力变化且为单值函数关系。在膜片上粘贴有应变片，它可以输岀一个与谐振频率相同的信号。此信号经放大器放大后，再反馈给激振 线圈以维持膜片的连续振动，构成一个闭环正反馈自激振荡系统。如图（b）所示。八、光导纤维压力传感器VI5 KK图振膛式压打传感器光导

20、纤维压力传感器与传统压力传感器相比，有其独特的优点：利用光波传导压力信息，不受电磁干扰，电气绝缘好,耐腐蚀,无电火花，可以在高压、易燃易爆的环境中测量压力、流量、液位等。它灵敏高度，体积小，可挠性好，可插入狭窄的空间是进行测量，因此而得到重视，并且得到迅速发展。称重传感器的信号怎么转化成重量，计算公式是什么？请高手指教首先，把你的看成是线性的，那么如果在 100Kg时，A/D转换得到的数据信号为 100mV进制自己换算）；在50Kg时，A/D转换得到的数据信号为50mV在0Kg 时，A/D转换得到的数据信号为0mV这样，可以直接把mV专化为Kg.否则乘上 一个系数。如果非线性，就要依靠电脑对的

21、非线性曲线 线性化，再输出。 所以这样的量具在使用前都要用砝码校正压敏电阻，各有不同，道理上和弹簧的弹性系数类似！不同的传感器，公式是不一样的！压力传感器桥路输出差值V-f电压信号经前置放大器处理后用简单的乘法计算 既得重量数。一般磅接口输出已经是重量数的 数字信号了。电压信号幅度越大，经过A/D转换后，单位时间内按一定比例的脉冲数就越多，最 后通过脉冲计数器就能确定重量数了(2011?永州)如图甲是一种电子秤的原理示意图图中R是压力传感器(电阻会随所受压力大小发生变化的可变电阻)，重量不同的物体放在托盘里，通过压杆对 R施加的压力不同，R的阻值和电压表的读数 就发生对应改变，电压表的读数就可

22、表示出物体的重量大小已知电阻Ro=6OQ, R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，R表面能承受的最大压强为 2Xl06pa，压杆与R的接触面积是2cm2，如托盘和压 杆的质量可以忽略不计，电源电压 9V恒定不变，取g=10N/kg求：(1) 压力传感器R能承受的最大压力是多大；(2) 当电压表的示数为 3V时，托盘中所放物体的质量是多少；(3)空载和满载(R受最大压力时)两种情形Ro所消耗的电功率之比.KAo o o o o O0 4 8 2 632 11、to11二、00004F/N考点：欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算专题：计算题；应用题；信息给予题分

23、析：(1)根据压强公式可计算压力传感器能承受的最大压力.(2) 根据欧姆定律先求岀当电压表示数为3V时电路中的电流，压力传感器两端的电压等于电源电压减去 电阻Ro两端的电压，从而求岀压力传感器的电阻，根据图象可知压力传感器受到的压力，从而知道托盘中 所放物体的质量.(3) 由图象托盘空载时，压力为 0，从图象可知R =300Q,再根据串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式求出此时Ro所消耗的电功率；同理根据满载压力传感器能承受的最大压力为400N时，R=6，求出Ro所消耗的电功率；然后它们相比即可.解答：解：(1) F=PS=2 5000(50VDC)零点输出(%FS)1.5温度补偿范围(C)-

24、10 +40允许使用温度范围(C)-35+70推荐激励电压(V)5 12(DC)最大激励电压(V)18(DC)安全过载范围(%FS)150极限过载范围(%FS)300四角误差0.02% 加载值 /100mm请教高人，上述技术指标的称重传感器在误差范围内可以测量的最小重量是多少，如何计算?如果采用三个传感器悬挂设计的面粉料斗称（料斗重150Kg200Kg），则可以精确称量的面粉的重量？有详细计算最好。急用！ ！ ！不胜感激！压力变送器按照工作原理的分类:首先我们以力学压力变送器为例来进行分析；力学传感器的种类繁多，如电阻应变片压力传电容式压力传感感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电

25、感式压力传感器、器、谐振式压力传感器及电容式 加速度传感器 等。但应用最为广泛的是 压阻式压力传感器， 它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。1. 电阻应变片压力传感器首先我们了解一下电阻应变片，它是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。 金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时， 电阻应变片也一起产生形变， 使应变片的阻值发生改变， 从而使加在电阻上的电压发生变化。 这种应变片

26、在受力时产生的阻值变化通常较小，一般这种应变片都组成应变电桥，并通过后续的仪表放大器 进行放大，再传输给处理电路（通常是 A/D转换和CPU ）显示或执行机 构。2. 压电传感器压力类型压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英（二氧化硅）是一种天然晶体，压电效应就是在这种晶体中发现的，在一定的温度范围之内，压电性质一直存在， 但温度超过这个范围之后，压电性质完全消失（这个高温就是所谓的居里点II）。由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低），所以石英逐 渐被其他的压电晶体所替代。 而酒石酸钾钠具有很大的压电灵敏度和压电系数，但是它只能在室温和湿度比

27、较低的环境下才能够应用。磷酸二氢胺属于人造晶体，能够承受高温和相当高的湿度，所以已经得到了广泛的应用。现在压电效应也应用在多晶体上，比如现在的压电陶瓷， 包括钛酸钡压电陶瓷、PZT、铌酸盐系压电陶瓷、 铌镁酸铅压电陶瓷等等。 压电效应是压电传感器的主要工作原理，压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用 的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度 传感器在飞机、

28、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用，特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力 的测量与真空度的测量。可以用于军事工业，例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力，也可以用来测量微小的压力。压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中， 比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的，因为测量动态压力是如此普遍，所以压电传感器的应用就非常广泛。3.陶瓷性压力变送器抗腐蚀的陶瓷压力传感器没有液体的传递，压力直接作用在陶瓷膜片的前表面，使膜片产生微小的形变，厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面

29、，连接成一个惠斯通电桥（闭桥），由于压敏 电阻的压阻效应，使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号，标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0 / 3.0 / 3.3 mV/V等，可以和应变式传感器相兼容。通过激光标定，传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿070 C,并可以和绝大多数介质直接接触。陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料。陶瓷的热稳定特性及它的厚膜电阻可以使它的工作温度范围高达-40135 C,而且具有测量的高精度、高稳定性。电气绝缘程度2kV，输出信号强，长期稳定性好。高特性，低价格的陶瓷传感器将 是压力传感器的

30、发展方向，在欧美国家有全面替代其它类型传感器的趋势，在中国也越来越多的用户使用陶瓷传感器替代扩散硅压力传感器二压力传感器技术参数定义的解释：A.压力类型1绝对压力：参照压力为真空时所测量的压力值为绝对压，通常简称绝压。2表压：参照压力为当地的大气压力时，所测量的压力值为表压。表压力为正时简称压力，表压力为负时称负压力或 3真空度。负压力的绝对值越大，即绝对压力越小，则真空度越大。4差 压：传感器或变送器两端都感受到被测压力时，两端压力之差称差压。B.压力传感器的特性参数1. 测量范围：在允许误差限内被测量值的范围称为测量范围。2. 上 限 值：测量范围的最高值称为测量范围的上限值。3. 下 限

31、 值：测量范围的最低值称为测量范围的下限值。4. 量 程：测量范围的上限值和下限值的代数差就是量程。5. 精 度：被测量的测量结果与真值间的一致程度。6. 非 线 性：7. 重 复 性：相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。8. 蠕 变：当被测量及其所有环境条件保持恒定时，在规定时间内输出量的变化。9. 迟 滞：在规定的范围内，当被测量值增加或减少时，输出中出现的最大差值。10. 激励：为使传感器正常工作而施加的外部能量。一般是电压或电流。施加的电压或电流 不同，传感器的输出等参数也不同，所以有的参数，如零点输出，上限值输出、漂移等参数 要在规定的激励条件下测量。零

32、点漂移： 零点漂移是指在规定的时间间隔及标准条件下， 零点输出值的变化。 由于周围环 境温度变化引起的零点漂移称为热零点漂移。11. 过 载：通常是指能够加在传感器或变送器上不致引起性能永久性变化的被测量的最大值。12. 稳 定 性：传感器或变送器在规定的条件下储存、试验或使用，经历规定的时间后，仍 能保持原来特性参数的能力。13. 可 靠 性：指传感器或变送器在规定的条件下和规定的时间内完成所需功能的能力。14. 工作温度：指变送器能够达到各项技术指标和功能的环境温度范围。15. 储存温度：指变送器在不加电工作状态下的长期储存不损坏的温度范围。、用分项指标表示法 在介绍称重传感器技术参数时，

33、 传统的方法是采用分项指标， 其优点是物理意义明确， 沿用 多年，熟悉的人较多。我们现在列出其主要项目如下：*额定容量 生产厂家给出的称量范围的上限值。*额定输出（灵敏度）加额定载荷时和无载荷时，传感器输出信号的差值。由于称重传感器 的输出信号与所加的激励电压有关， 所以额定输出的单位以 mV/V 来表示。并称之为灵敏度。*灵敏度允差传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称额定输出的百分比。 例如，某称重传感器的实际额定输出为 2.002mV/V ，与之相适应的标准额定输出则为 2mV/V ，则其灵敏度允差为：（2. 002 -2。000） /2.000） *100% = 0.1%

34、*非线性 由空载荷的输出值和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷之实测曲线之间 最大偏差对于额定输出值的百分比。*滞后允差 从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。 在同一载荷点上加载和卸载输出 量的最大差值对额定输出值的百分比。*重复性误差在相同的环境条件下，对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷过程中同一 负荷点上输出值的最大差值对额定输出的百分比。*蠕变 在负荷不变（一般取为额定载荷） ，其它测试条件也保持不变的情形下，称重传感器 输出随时间的变化量对额定输出的百分比。* 零点输出 在推荐电压激励下，未加载荷时传感器的输出值对额定输出的百分比。*绝缘阻抗 传感器的电路和弹性体之间的直

35、流阻抗值。*输入阻抗 信号输出端开路，传感器未加负荷时，从电源激励输入端测得的阻抗值。*输出阻抗 电源激励输入端短路，传感器未加载荷时，从信号输出端测得的阻抗。*温度补偿范围 在此温度范围内， 传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿， 从而不会超 出规定的范围。*零点温度影响 环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化 10K 时，引起的零 平衡变化量对额定输出的百分比来表示。* 额定输出温度影响 环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化10K 引起额定定输出的变化量额定输出的百分比来表示。*使用温度范围 传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产生永久性有害变化二、在 O

36、IML60 号国际建议中采用的术语。以0IML60号国际建议9 2年版为基础，参考JJG669-90称重传感器检定规程新的技术参数大致有：*称重传感器输出 被测量（质量）通过称重传感器转换而得到的可测量。*称重传感器分度值 称重传感器的测量范围被等分后其中一份的大小。*称重传感器检定分度值（ V ） 为了准确度分级，在称重传感器测试中采用的，以质量单位 表达的称重传感器分度值。*称重传感器最小检定分度值（ Vmin ） 称重传感器测量范围可以被分度的最小检定分度值 勤。* 最小静负荷（ Fsmin） 可以施加于称重传感器而不会超出最大允许误差的质量的最小值。* 最大称量 可以施加于称重传感器而

37、不会超出最大允许误差的质量的最大值。*非线性（ L ） 称重传感器进程校准曲线与理论直线的偏差。*滞后误差（H）施加同一级负荷时称重传感器输出读数之间的最大差值；其中一次是由最 小静负荷开始的进程读数，另一次是由最大称量开始的回程读数。*蠕变（ Cp） 在负荷不变，所有环境条件和其它变量也保持不变的情况下，称重传感器满 负荷输出随时间的变化。*最小静负荷输出恢复植 （CrFsmin）负荷施加前，后测得的称重传感器最小静负荷输出之间 的差值。*重复性误差（ R） 在相同的负荷和相同的环境条件下，使连续数次进行实验所得的称重传 感器输出读数之间的差值。*温度对最小静负荷输出的影响（ Fsmin）

38、由于环境温度变化而引起的最小静负荷输出之间 的变化。*温度对输出灵敏度的影响（ St） 由于环境温度变化而引起的输出灵敏度的变化。 *称重传感器测量范围 被测量（质量）值范围，测量结果在此范围内不会超出最大允许误差。*安全极限负荷 可以施加于称重传感器的最大负荷， 此时称重传感器在性能特征上， 不会产 生超出规定值的永久性漂移。*温湿度对最小静负荷输出影响（ FsminH） 由于温湿度变化而引起的最小静负荷输出的变 化。*温湿度对输出灵敏度的影响 由于温湿度变化而引起的输出灵敏度的变化。此外，在 JJG69990 称重传感器检定规程中，还列出了一个技术参数，即*最小负荷（ Fmin） 力发生装

39、置能达到的最接近称重传感器最小静负荷的质量值。正是因为传感器测量时， 总要在测力机上进行， 而又很难直接测量最小静负荷点性能。 再要 说明一点， OIML60 号国际建议是专门为称重传感器而制定的，它对称重传感器的评定 的出发点就是要适应衡器的要求。当传感器用于其它目的时，这种评估方式不一定最合适。称重传感器技术参数基本定义2012-10-14 11:05:17| 分类： 压力传感器|标签：|字号大中小 订阅(1) 额定载荷：传感器在规定技术指标范围内能够测量的最大轴向负荷。但实际使用时，一般只用额定量程的 2/31/3。(2) 允许使用负荷(或称安全过载)：称重传感器允许施加的最大轴向负荷。允许在一定范围内超负荷工作。一般为 120%150%。极限负荷(或称极限过载)：称重传感器能承受的不使其丧失工作能力的最大轴向负荷。意即当工作超过 此值时，传感器将会受到损坏。灵敏度：输岀增量与所加的负荷增量之比。通常为在满负荷的情况下，励磁电压每输入1V电压时额定输出的mV。(5) 非线性：这是表征此传感器输岀的电压信号与负荷之间对应关系的精确程度的参数。(6) 重复性： 重复性表征传感器在同一负荷在同样条件下反复施加时，其输岀值是否能重复一致，这项特 性更重要，更能反映传感器的品质。国