基于压电石英称重传感器的动态称重系统设计研究
基于压电石英称重传感器的动态称重系统设计研究
张铁异1,2，王明霞1，周晓蓉1,2，宋孟天1
(1.广西大学机械工程学院, 广西南宁530004；2.广西制造系统与先进制造技术重点实验室, 广西南宁530004) 摘要:针对高速公路动态称重系统中测量精度和车辆通行速度之间的矛盾，分析了汽车动态称重系统中影响测量精度的各种因素，进行了动态称重系统的硬件部分分析设计。然后对动态称重系统的数据做进一步的处理，并采用奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,简记为SSA)算法进行最后的计算，提高最终结果的精度。研究结果有助于保证动态称重系统的长时间正常高效运行，使公路运输的管理有序和交通流畅。
关键词：压电石英；传感器；动态称重；SSA算法
Vehicle Vibration Signal Analysis Scheme and Choose of Hardware
Based on Virtual Instrument
ZHANG Tie-yi1,2, WANG Ming-xia1, ZHOU Xiao-rong1,2, SONG Meng-tian1
(1. School of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004 , China;
2. Guangxi key Laboratory of Manufacturing System and Advanced Manufacturing Technology, Nanning 530004,China) Abstract：According to contradiction between the measuring accuracy of the Highway Weigh-in-Motion systems and the vehicle traffic speed, various factors affecting the measuring accuracy of the Highway Weigh-in-Motion systems are analyzed. The hardware of Weigh-in-Motion systems are emphatically analyzed and designed, then the data of Weigh-in-Motion systems are disposed. Finally, the Singular Spectrum Analysis are applied to do the final calculation, and the accuracy of final results are improved. The results are helpful to guarantee the long-time normal and efficient operation of Weigh-in-Motion systems, which makes highway transportation system orderly and smooth. Keywords: Piezoelectric Quartz ; Sensor; Weigh-in-Motion; Singular Spectrum Analysis
1引言
车辆在运动过程中伴随着随机载荷和冲击载荷，导致了汽车运动的复杂性。诸多外界因素的影响，也增加了汽车运动的复杂程度，同时也给动态称重带来了诸多问题。影响汽车动态称重精度的主要动态因素[1]为:
汽车的振动:引起汽车振动的原因是多种多样的，最重要的是汽车自身造成的，如:发动机偏心转动引起的周期性振动，由轮胎花纹引起的周期性振动，由油料燃烧不均匀引起的随机振动以及驾驶员操纵不稳定引起的不均匀振动。
路面的不平整度或称重平台造成的不平度:汽车振动还有强迫振动形式，比如因路面不平整度导致的振动。地面表面的崎岖不平在公路和机场工程中被称为不平整度。当车轮与路面接触时，由于轮胎的弹性碾平作用，使得路面不平整度的高频成份对汽车的振动影响甚微，因而低频信号在汽车的振动中起着主导作用。
汽车的行驶速度:随着速度增加，随机载荷增多，且由于地面与车辆的祸合振动增大，故速度是一个影响动态精度的因素。加速度:当车辆加速或者减速时，弹性元件就会储存或释放一定能量，使车辆自身产生震动或震荡[2]，将伴随两类干扰运动。
因此需要选择恰当的称重传感器，设计能够减少或消除干扰的称重平台结构，同时选择恰当的放大器将采样信号放大处理，并采取SSA算法进行出具计算，最终将误差控制在规定以内。
来稿日期：2013-10-01
基金项目：广西青年基金项目（2010GXNSFB013005）；广西教育厅项目（2013YB013）；
广西重点实验室项目（12-071-11S05）；广西大学博士启动基金（C010015）
作者简介：周晓蓉，（1977-），女，副教授，博士，主要研究方向：机械工程与结构动力学
2 动态称重硬件系统设计
2.1动态称重系统平台组成原理
动态称重系统的硬件平台主要由四大部分组成，如图1：
图1 动态称重系统
2.2称重传感器的选择
目前在国内外动态称重系统实际应用
中，主要有以下几种[3]
：弯板式传感器、共聚化合物式压电传感器、电容式传感器、桥式称重平台、光纤传感器、整体型数字式智
能称重传感、压电石英式传感器[4]
。压电石英式传感器的温漂极小，低速、高速状态下都可进行称量，同时石英的物理特性比较稳定，其灵敏度随时间变化较小。石英晶体具有把敏感元件（如图2所示）整个表面上的载荷进行积分的能力。选择压电石英称重传感器作为动态称重系统的轴载称重传感器，能够提高称重系统的动态精度。
图2石英晶体圆片
压电石英称重传感器[5]
的结构如图3 所示， 图4、5为石英晶体WIM 传感器结构和外观，采用整体封装结构。石英晶体WIM 传感器在水泥和沥青混凝土两种路面均可埋设（图6），依照图6所示的截面安装尺寸，在路面切割7cm 宽的安装槽，开挖深度仅5cm ，可以在各种路面安装，包括桥面。
1.石英晶体片
2.电极板
3.上压板
4.外壳
5.信
号输出插座
图3 压电石英称重传感器结构截面图
图4石英晶体压电称重器件
图5 石英晶体压电称重体
图 6 埋设于路表的传感器
与石英晶体传感器的配套电荷放大器装置，如图7所示，A/D 转换器用于将时间上离散、幅值上连续的模拟信号转换成幅值也离散的数字信号，并送入计算机中处理。计算机接受 A/D 送入的信号，并进行信号存储和处理。
图7 与石英晶体传感器配套的电荷放大器
2.3硬件电路
动态称重系统的硬件设计主要包括:压电石英式传感器、放大电路模块、滤波电路模块、模/数（A/D ）转换模块、TMS320C6416信号处理模块、存储器模块、PCI 接口模块、电源电路模块,其组成框如图8所示。按照系统硬件设计的要求和设计思路，依据系统硬件组成情况设计的硬件电路如图9所示。
硬件滤波模块
信号放大模块 A/D 转换模块
重量信号 称重平台
计算机系统
显示单元
DSP TMS320C64
PCI 接口芯片
PCI 总线
PC 机
模/数 转换 压电 传感器 放大电路
滤波电路
图8 系统硬件组成框图
图9系统硬件电路图
3 动态称重系统的软件设计
汽车动态称重系统的软件设计主要包括：主程序设计、数据程序采集、数据处理、动态数据融合、显示程序、通信程序等。
软件的设计要遵循模块化、用户化、开放性和网络化、实用经济性等原则[6]。
软件利用Delphi语言编写，把实时数据存储在文本文件中，然后调用并处理文本文件中的实时数据，处理结果放在数据库中以便查询。数据采集软件设计的流程图如图10所示，其中用户界面如图11所示；数据存储管理子系统对采集的数据进行处理后的结果存储管理，以备后续调用和查询，如图12所示；称重收费子系统利用测量数据根据相关算法计算车辆总重,系统界面可直接显示车辆总重,并可通过输入收费标准,实时显示需缴纳的费用,所包含的数据信息作为打印票据内容，其界面如图13所示。
4 数据处理算法—SSA算法
采用奇异谱分析(简记SSA)算法对采集的信号进行处理。将序列中隐含的波形信号从噪声系统中提取出来,选择合适的经验正交函数和主分量来重构信号[7]。为了获得最优的降噪效果,最重要的就是选择最优的重构阶次p。如图14所示。采用SSA算法对数据处理能够达到设计要求，保证高精度的要求。
图10 数据采集子系统流程
图12 数据存储管理子系统的显示界面
图14 SSA算法的动态称重算法流程图
5结论
本文分析了传感器的原理以及压电石英称重传感器的优越性，并针对系统本身的特点和要求选择合适的传感器。其次，选择合适的与压电石英传感器配套的放大器，选择符合要求的A/D转换器。再次，设计和选择动态称重系统的软件平台，采用适合压电石英传感器的数据处理方法即SSA算法，真正最大限度的提高了最终测量结果。
Y
N
启动A/D
查询方式A/D状态
读取并处理A/D数据
开始
需要改变频率参
数后再采集吗？
结束
参考文献
[1]李晓宝,简水珍,彭恢湘.压电石英称重传感器在公路动态称重中的应用[J].公路与汽运:2012.
(2):92-94.
(LiXiao-bao,Jian Shui-zhen,Peng Hui-xiang.Piezoelectric quartz weighing sensr in the application of highway dynamic weighing[J].Highways & Automotive .Applications, 2012. (2):92-94.)
[2] 武奇生,王丹等.基于ETC的车辆动态称重系统轴载数据处理算法研究[J].公路交通科技,2009 (10):190-194
[3] 张文斌,王祁,马松林,李新凯.一种新颖的多
传感器行驶车辆分类系统.天津大学学
报,2008(41):194-198.
(Zhang Wen bin , Wang Qi , Ma Songlin2 , Li Xin.kai.
A Novel Multisensor System for Moving Vehicle Classification[J]. Journal of Tianjin University.
2008(41):194-198.)
[4] 郑建霞.红外线编码扫描式智能车辆分类计数器[J].长安大学学报:自然科学版,2003,23(3):
85-87. (Zheng Jian-xia. Infra.red intelligent vehicle classification counter[ J] . Journal of Chang.an University : Natural Science Edition,2003, 23(3) :
85-87 ( in Chinese) .)
[5]胡方明,简琴,张秀君.基本BP神经网络的车型
分类器[J].西安电子科技大学学报,2005,32(3): 439-442.
(Hu Fang-ming, Jian Qin, Zhang Xiu-jun. The classifier of car types using BP neural networks [ ] . Journal of Xidian University,2005, 32(3):439-442 ( in Chinese)
[6]贾海庆,辛星,高雪池,王林.动态称重系统数据采集及分析[J].公路交通科技,2010(6):138-14（Jia Hai-qing,XIN Xing, Gao Xue-chi, Wang Lin. Data Collection and Analysis by Using Weigh in motion[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development,2010(6):138-142）
[7]汪兆栋,李霆,黄日辉等.动态称重系统的试验
数据采集与处理方法[J].科技信
息,2008,25(9)10-15
(Wang Zhao-dong, LI Ting, Huang Ri-hui, et al. A WIM System Test Data Acquisition and Processing Methods[J].Science andTechnology Information, 2008, 25 ( 9) 10- 15)
给煤机常见问题汇总
给煤机问题汇总 给煤机现场出现问题： 问题一 现象：给煤机跳闸，错误调用报07（堵煤跳闸） 原因：由给煤机出口堵煤报警器发出的出口堵煤信号造成的给煤机跳闸。 处理方法：1.观察给煤机出口是否真正堵煤，如堵煤一定要及时停止给煤机，以防出现重大问题。 2.将出口堵煤报警器的外罩打开，观察堵煤报警器的行程开关是否 上锈。如果有锈迹，应为此原因造成的报警器误动作导致的给煤 机跳闸。需清理锈迹、重新将行程开关定位到临界状态或更换堵 煤报警器。 3.检查出口堵煤报警器的接线是否有接地或是否被砸断，因堵煤报 警器为常闭节点，一旦有接地或者砸断现象，会造成柜内堵煤继 电器误动作，导致给煤机跳闸。 4.检查给煤机控制柜内堵煤（FD）继电器及其底座是否损坏。接线 是否有松动及漏接、错接现象。 问题二 现象：给煤机报容积式给煤 原因：给煤机称重传感器无法称量皮带上方物体重量 处理方法：1.检查给煤机承重托辊上是否有杂物将托辊卡住，此现象会造成给煤机承重传感器两侧偏差过大，导致给煤机报容积式给煤。 2.检查给煤机称重传感器及其电缆是否有损坏现象。如果有损坏现 象，更换称重传感器。 3.检查自检（SELF TEST）09，如果两侧偏差过大，有可能为承重传 感器两侧不平，重新用水平检尺校订称重传感器水平。（校订方 法：将水平检尺放在称重跨距辊上，调节称重传感器下方螺母， 使称重辊与跨距辊在同一水平线。）如果校订后，如果两侧偏差 还是过大，检查皮带是否偏离并压住称重辊一侧。 4.用力下压或上抬，称重传感器数值变化缓慢或变化小，可能为称 重传感器内部进灰，导致传导不正确，用内六角将称重传感器外 壳打开，进行清理。 5.以上工作完成过后，仍报容积式，可能为干扰造成的容积式，与 我公司联系，加装屏蔽环 问题三 现象：给煤机报煤仓出口堵煤 原因：AE煤流检测器发出报警信号 处理方法：1.检查给煤机上闸门是否真正堵煤。如果真正堵煤可用疏松机或空气炮进行疏通，或用人工进行震打。 2.检查接线是否正确及给煤机控制柜内CFMR继电器和其底座是否
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地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址,推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为:U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅;按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅;汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅与数字式地磅;按称量方式分为静态汽车衡与动态汽车衡(地磅);按安装方式可分为地 上衡与地中衡;按秤台结构分为钢结构台面与混凝土台面;按使用环境状况可分为防爆地磅与非防爆地磅;按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅与自动地磅。她们的基本配置就是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表,现如今的地磅可以配上电脑与称重软件。 地磅英文为:scale,所以在行业内就有:SCS系列之称; 常用规格有:宽3~3、4 长有6~24,称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成,由此即可完成地磅基本的称重功能,也可根 据不同用户的要求,选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重与传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台,常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——就是地磅的核心部件,起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用,它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号,再通过专用软件处理显示重量读数,并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机:用于打印重量数据表单大屏幕:用于远距离读数 称重管理软件-系统:用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数与侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1、模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏,在电缆传输这些弱信号过程中,很容易受到干扰,从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右,其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍,解决传输信号弱及干扰问题; 2、采用RS485总线技术,实现信号的远距离传输,传输距离不小于1000米; 3、总线结构便于多个称重传感器的应用,在同一个系统中最多可接
称重传感器故障检测及原因分析
称重传感器故障检测及原因分析 一、概述 动态、静态电子秤大量使用的称重传感器为电阻应变式称重传感器。称重传感器由弹性体、应变计、检测电路三部分组成。 二、称重传感器的故障现象 因传感器故障造成称量系统故障的现象归纳起来主要表现为： 1.空载或称重过程中，显示数据不稳定、跳变。 2.零位漂移。 3.加载后无显示。 4.空载时显示数据过大，称重误差大。 5.称重后称无法回零。 6.重复性变差、线性、灵敏度差。 三、称重传感器故障常用检测方法 当计量系统出现故障现象后，我们可通过观察和仪表测量等方法，确定仪表无故障和秤体处于完好状态后，可做偏载测试以初步判断哪只传感器存在故障。 对传感器好坏的检测，我主要可以借助万用表其性能、技术参数进行测量，与生产厂家使用说明书提供及平时检修总结出来的技术数据进行对比，从而找出发生故障的传感器，具体的检测方法有： 1、阻抗判断法：切断工作电源，逐个将传感器的输出、输入线拆开，若用万用表测量输出、输入阻抗和信号电缆各芯与屏蔽层的绝缘性能（测量电阻值）下降，即可判断出该只传感器有故障。 1端和4端：激励工作电压输入端 2端和3端：重量毫伏电压信号输出端
测量方法：不加电的情况下， 1. 测量1、4端的电阻380Ω±5Ω 2. 测量2、3端的电阻为350Ω±3Ω 3. 测量1、2端，测量1、3端电阻应该相等，大约300Ω±3Ω 4．测量4、2端，测量4、3端电阻应该相等，大约300Ω±3Ω 注：电阻值根据具体的传感器大小可能不同；如果根据以上的测量方法得出的电阻大小不等，传感器多半损坏，应更换。 2、输出信号判断法： 有时传感器损坏，但阻抗并没有很大变化，果采用阻抗法无法检测出传感器的好坏，可采用此法作进一步地检测。给仪表送电后，逐个将传感器的输出线拆掉，需要注意的是在拆线过程中要特别小心操作以防触电，且不可将输出线与输入激励线短路，在空载情况下，用万用表直流mV档测其输出线的mV值。 假定额定激励电压为U（V），传感器的灵敏度为M（mV/V），传感器载荷重量为K（kg），传感器的额定容量为F（kg），则每只传感器输出电压应为：U×M×K/F （mV） 同一衡器同型号的传感器在无载荷情况下其输出mv值基本一致。若超出计算值或传感器的额定输出且输出不稳定，即可判断该只传感器有故障。
称重传感器的选型与应用
称重传感器的样式与应用 称重传感器是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出的装置。简单的理解是，当力施加到称重传感器上时，质量信号将被转换成可测量的电信号，该电信号将通过电路输出到主板，以便由芯片进行处理和分析。然而，在使用传感器时，需要首先考虑传感器所处的工作环境，这对于正确选择称重传感器至关重要。它关系到传感器的正常运行、安全和使用寿命，甚至整个称重仪器的可靠性和安全性。 。 称重传感器运用于多个行业，为了满足各个行业的需求所以会有各种形状的传感器：S型称重传感器，单点式称重传感器，悬臂梁称重传感器，轮辐式称重传感器，双剪切梁式称重传感器，圆板式称重传感器，柱式称重传感器。 S型传感器上下平行梁和等应力工作梁组成，通过上下及对称辅助梁(8型)来进行力的传递。上下平行梁的根部尺寸较小，使之成为两平行柔性梁构成一框架，使它对垂直方向的力影响很小，使工作载荷垂直上下运动，准确地将力传递到工作梁上，使工作梁只感受垂直载荷，而对非工作力，力矩不敏感，这样就能有效地消除非工作力的影响。在两柔性梁之间为一等应力工作梁，测试应变计贴在中心梁平面的两边。由于等应力梁使应变计感受同一应变，桥路的输出为平均应力值的4倍，这样输出灵敏度较高，同时对贴片位置
要求 不高，贴片方便。 适用于吊钩秤、机电结合秤、料斗秤、料罐秤、包装秤、配料称重控制、试验机、力的监控及测量 单点传感器是基于平行四边形的原理，但是应该为应变仪的位置提供一个附加的中心横梁。从而完成测量平行四边形顶部和底部的梁和挠曲的任务。它的优点是应变仪离开位置时会受到偏心载荷的扭转作用。同时增加了结构的刚性。适用于自动轴重秤、无人零售柜、电子计价秤、小型平台秤等工业称重和生产过程称重。
衡器基本知识
衡器基本知识 一、智能化仪表（Intelligence Instruments）概述 当今世界技术发展的主流趋势表现在：测量信息数字化，检测控制仪表智能化，控制管理集成化。 “智能化”是自动化技术当前和今后的发展动向之一，它已经成为工业控制和自动化领域的各种新技术，新方法、新产品的发展趋势和显著标志。智能化应当有两方面的含义：（1）采用‘人工智能’的理论、方法和技术；（2）具有‘拟人智能’的特性或功能，例如自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断、自修复等。这可作为衡量是不是智能化装置、设备、系统的性能标准。由此可得到关于智能化的定义：是‘采用人工智能理论、方法、技术’并‘具有某种拟人智能特性和功能’。也就是说：利用计算机来代替人的一部分脑力劳动，具有运用知识进行推理、学习、联想解决问题的能力。就智能化仪表和装置来说，则应该具有以下特征：（1）能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作；（2）具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力；（3）具有自校准、自检测、自诊断功能；（4）便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统，实现复杂的控制功能，并能灵活地改变和扩展功能”。“现有的测控系统通常具有刚性体系结构，缺乏自组织、自维修、自适应等方面的柔性，智能水平不高。现在一些新型智能仪表虽冠以智能化的名称，实际上是电脑化，名不副实，只是采用了计算机，电脑化并不等于智能化，应该向智能化方向努力”。目前比较受推崇的是柔性智能测控仪表的研究思路，就是在现有电脑化仪表的基础上，采用硬件软化、软件集成，虚拟现实、软测量等人工智能的方法和技术，实现测控仪表的柔性化，研究开发具有拟人智能特性或功能，名副其实的智能化仪表。例如，上海自动化仪表研究所研究开发的带有人工智能预估控制的多回路数字调节器（TDM-50A型），它能解决特大纯滞后（超过12min）过程的启动和稳定控制，自动检测纯滞后时间，自动寻优建立全部控制参数，实现快速无超调的控制品质。又如上海宝科自动化仪表研究所创新设计的通用流量演算器（FC-6000型），从理论分析解决了流量测量上各种复杂计算和补偿修正的工程应用问题，能有效地提高流量测量的精确度，并判断出故障产生的原因。 用来测量各种电量、磁量及电路参数的仪器、仪表，统称为电工仪表。电工仪表的种类繁多，分类方法也各异。（1）按结构和用途的不同，电工仪表主要分以下三类指示仪表。能将被测量转换为仪表可动部分的机械偏转角，并通过指示器直接显示出被测量的大小，故又称为直读式仪表。（2）按工作原理分类主要有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和感应系仪表。此外，还有整流系仪表、铁磁电动系仪表等。（3）按使用方法分类有安装式、便携式两种。安装式仪表是固定安装在开关板或电气设备面板上的仪表，又称面板式仪表。它的准确度一般不高，广泛应用于发电厂、配电所的运行监视和测量中。便携式仪表是可以携带的仪表，其准确度较高，广泛应用于电气实验、精密测量及仪表检定中。 二、衡器（weighing machine）概述 衡器就是称量物体重量的器具，如秤、天平等。某些衡器习惯上称为秤。 衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用力的形变平衡原理（虎克原理）或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量，形变量随着重力加速度的变化而变化；杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关，但在重力加速度等于零时，衡量失效。 衡器主要由承重系统（如秤盘）、传力转换系统（如杠杆传力系统）和示值系统（如刻度盘）3部分组成。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。机械秤又分杠杆秤和弹簧秤。按衡量方法分非自动秤和自动秤。其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用，使衡器功能齐全，效率更高。通过衡量物体的重量（所受重力的大小）来测定该物体质量的器具。 分类衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类，机械秤又分为杠杆秤（包括等臂杠杆秤也即狭义的天平、不等臂杠杆秤）和弹簧秤。衡器还可按衡量方法分为非自动衡器和自动衡器。衡器的主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和装袋秤等。 结构衡器主要由承重系统、传力转换系统和示值系统3部分组成。 承重系统其结构取决于所称物体的形态。台秤、地中衡一般配用平板承重机构；专门衡量一种物体的秤，则配有能缩短衡量时间、减少操作繁重性的专用承重机构，如：衡量颗粒状物料的秤上设置簸箕式秤盘，衡量液体的秤则安装专用贮盛器。此外，承重机构的形式还有轨道衡的轨道、皮带秤的运输带，吊秤的吊钩等。承重系统的结构虽各不相同，但功能却是一致的。 传力转换系统是决定衡器计量性能的关键部件。通常采用杠杆传力系统和形变传力系统。
车辆动态称重技术
第27卷第8期2006年8月 仪器仪表学报 Chinese Journal of Scient ific Instrument Vo l127No18 A ug12006 车辆动态称重技术* 程路张宏建曹向辉 (浙江大学工业控制技术国家重点实验室杭州310027) 摘要随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。 关键词动态称重传感器轴重信号处理汽车 中图分类号T P273.5文献标识码A国家标准学科分类代码510.8040 Vehicle weigh-in-motion technology Cheng Lu Zhang H ong jian Cao Xiang hui (N ational key Labor ator y of I ndustr ial Contr ol T echnol ogy,Zhej iang Univers ity,H angz hou310027,China) Abstract A long w ith the development of the highw ay transpo rtation and trade,vehicle w eigh-in-m otion be-comes the key techno logy and the trend o f measuring traffic loads1T he paper presents the structure of vehicle WIM system and four ty pes of commo nly used WIM sensors:bending plate,piezoelectric sensor,load cell and fiber optic sensor1T he output signal of ax le load in the WIM sy stem is analyzed1Sever al alg orithm s used in veh-i cle WIM system,such as arithmetic averaging,neural netw ork and sy stem identification are deeply dis-cussed1The future trend for WIM is also described. Key words w eig h-in-motion sensor ax le load sig nal pro cessing vehicle 1引言 车辆的负荷对公路和桥梁的设计有着十分重要的意义。调查表明,车辆在运输中普遍存在超载运输现象,而行驶于公路的车辆如果轴重超过限值的30%,公路使用寿命就会缩短56%,使得公路维修费用巨增,路面使用寿命缩短。另外,超载运输由于载重量超过了车辆的额定吨位,使得车辆的性能受到影响:首先是车辆的稳定性受到影响,其次在弯道和纵坡较大路段,由于超载使得车辆的动力性能受到影响,严重影响了车辆的安全行驶,最后超载运输对车辆的通行能力也有一定的影响。因此,建立公路及桥梁的称重站势在必行[1]。 对于车辆的称重,传统的方法都是在静态下进行的,这种整车测量方法准确度虽然很高,但是存在着很大的缺点,如价格较高、不能分别测出轴重等。另外,实际应用中停止汽车运行进行重量测量也是不方便的。因此,近年来许多国家都对车辆动态称重技术进行了研究,并有一些实际的应用。 车辆动态称重的主要方式有两种:整车计量和轴计量方式。应用整车计量方式,需要比较大的秤台,这大大增加了工程造价和难度,所以这种方式使用地越来越少了。目前较为流行的是轴重测量,即分别测出车辆各轴的轴重,再由称重系统计算出整车重量。在静态称重时,车辆的轮胎平稳地作用于汽车衡上,除真实轴重外,无任何其他外力干扰,因此容易实现高准确度测量。但是动态称重时,车辆以一定的速度通过汽车衡,不仅轮胎对秤台的作用时间很短(在几百毫秒以内),而且作用在秤台上的力除真实轴重外,还有许多因素产生的干扰力,如车速、车辆自身振动、路面激励、轮胎力等[2-3]。可以说真实轴重往往被淹没在各种干扰力中,这给高准确度的动态称重造成很大的困难。 *本文于2005年4月收到。
地磅基本原理及其学习基础知识材料
地磅原理及基础知识 <点击复制本贴地址，推荐给朋友> 地磅按秤体结构可分为：U型钢地磅、槽钢地磅、工字钢地磅、钢筋混凝土地磅；按传感器可分为数字式地磅、模拟式地磅、全地磅；汽车衡俗 称地磅。地磅按传感器输出信号分类可分为模拟式地磅和数字式地磅；按称量方式分为静态汽车衡和动态汽车衡(地磅)；按安装方式可分为地 上衡和地中衡；按秤台结构分为钢结构台面和混凝土台面；按使用环境状况可分为防爆地磅和非防爆地磅；按地磅的自动化程度可分为非自动 地磅和自动地磅。他们的基本配置是一样的。都需要传感器、接线盒、打印机、称重仪表，现如今的地磅可以配上电脑和称重软件。 地磅英文为：scale，所以在行业内就有：SCS系列之称; 常用规格有：宽3~3.4 长有6~24，称重范围30T~200T,有的厂家可以生产到250T 地磅标准配置主要由承重传力机构(秤体)、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成，由此即可完成地磅基本的称重功能，也可根 据不同用户的要求，选配打印机、大屏幕显示器、称重管理软件系统以完成更高层次的数据管理及传输的需要。 承重和传力机构——将物体的重量传递给称重传感器的机械平台，常见有钢结构及钢混结构二种型式。 高精度称重传感器——是地磅的核心部件，起着将重量值转换成对应的可测电信号的作用，它的优劣性直接关系到整台衡器的品质。 称重显示仪表——用于测量传感器传输的电信号，再通过专用软件处理显示重量读数，并可将数据进一步传递至打印机、大屏幕显示器、 电脑管理系统。 打印机：用于打印重量数据表单大屏幕：用于远距离读数 称重管理软件-系统：用于重量数据的进一步处理、储存、传输等。 不同厂家的地磅,强调的参数和侧重点不一样,不过大致一样,下面以科杰衡器厂的为例 数字式地磅的特点: 数字式地磅解决传输信号弱及干扰问题--数字化通讯 1.模拟式传感器的输出信号最大一般在数十毫伏，在电缆传输这些弱信号过程中，很容易受到干扰，从而造成系统工作不稳定或计量 准确性降低。而数字式传感器的输出信号均在3-4V左右，其抗干扰能力远大于模拟信号数百倍，解决传输信号弱及干扰问题； 2.采用RS485总线技术，实现信号的远距离传输，传输距离不小于1000米； 3.总线结构便于多个称重传感器的应用，在同一个系统中最多可接
仪器仪表展会策划方案
中国西部国际测试计量技术与仪器仪表设备博览会 一、展会组织背景 随着9月13日-17日9月13，第27届西北计量协作年会暨西北国家计量测试中心第22次工作会议在西安召开，西部地区对与计量测试相关的新材料，新技术，新设备的需求越来越大，要求也越来越高。利用西部地区极其便利的交通和特有的地区辐射力，适时推出“西北地区计量测试产品展销会”，以加速自身技术结构调整步伐，推动行业间优势互补及新技术新产品的普及应用，提高企业市场竞争能力，展示企业新风貌，拓展国际、国内市场提供良好契机。 大会以产品展示为主，辅以技术讲座、学术交流、产品推荐、购销信息发布、展会特刊、门票、请柬等方式服务大会，更有全方位媒体的大力宣传以确保本次盛会的圆满成功。 二、展会地点（暂拟定） 三、办展机构 主办单位： 承办单位： 办展时间（暂拟定） 活动举办时间：2011.11.09-12； 开幕式开始时间：2011.11.09 10:00； （具体活动规划表） 展会结束时间：2011.11.13 四、参展范围 1.传统计量测试仪器/设备：长度、热学、力学、电磁学、无线电、时间频 率、光学、电磁辐射、物理化学、标准物质和专用（非标）测试设备、 电磁兼容测试、纳米测试技术、等十二类计量仪器设备及相应技术； 2.现代最新测量技术：测量投影仪、影像量测仪、二次元量测仪、三坐 标测量仪、测量机、测试仪、风速仪、光度计、分析仪、检漏仪、力学 检测仪器、通用实验室仪器设备、测量软件、计量测试计算机集成管理
技术； 3.流量仪表：差压式流量计、非满管式流量计、容积式流量计、浮子式流 量计、涡轮流量计、电磁流量计、涡街流量计、超声流量计、科里奥利 质量流量计、热式质量流量计、插入式流量计、明渠流量计、电磁流量 计、靶式流量计、水表、玻璃转子流量计、水表、水表检验装置；燃 气表气表检验装置、电能表、电能表检验装置等适用于各工业领域的流 量控制技术及流量仪器、仪表、成套设备、试验、检测技术； 4.衡器设备（技术）：电子计价秤、电子计重秤、电子台吊秤、电子地上衡、 电子地中衡、电子汽车衡、电子轨道衡、非连续累计自动衡器（散粮秤、散料秤）、重力式自动装料衡器（定量包装秤、打包秤、灌包秤）、单簧 度盘秤、电子皮带秤、皮带配料秤、自动检重衡器、电子称量防爆系统 及配料系统等自动衡器、非自动衡器、称重系统、机械衡器、台秤、天 平、称重传感器、称重显示器、称重显示控制器、电阻应变计及衡器部 件等衡器工业所需的各种检测仪器、仪表，有关度量衡器新技术、新产 品。 五、展会规模 此次展览的展示大厅为曲江会展中心的------，预计会有500个以上的展位，参展企业预计有----家，预计客流量（包括普通观众和专业观众）--- 六、展会定位 活动主题：加强西北地区测量企业交流，促进行业发展 办展目标：展会旨在加强西北地区的仪器仪表，测量产品等企业的交流，促进西北地区的测试计量的统一标杆的形成。通过展示各企业最新产 品，加强行业竞争，推动市场发展，造福民生。 目标观众：普通观众和专业观众。 七、展会价格(预计价格) 1.展位收费： 标准展位7200元/展位光地：700元/M2 起租；36M2 展位规格：国际标准3m×3m，三面围板、企业名称楣板、一桌两椅、射
电工基础知识
电工基础知识 一，通用部分 1，什麽叫电路？ 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什麽叫电源？ 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什麽叫负载？ 负载是取用电能的装置，也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什麽？ 电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号I表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什麽？ 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号R表示，当电压为1伏，电流为1安时，导体的电阻即为1欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7，什麽是部分电路的欧姆定律？ 流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什麽是全电路的欧姆定律？
称重传感器使用方法
如何测量梁式称重传感器好坏 用万用表什么样测量梁式称重传感器的好坏？ 首先测量一下传感器输入端及输出端的电阻值，如果有此传感器的合格证的话，与合格证中标明的电阻做对比，如测得的数值超出标准范围， 说明此传感器有问题。目前常用的传感器阻值为两种： 一种是低阻的，输入端为：400Ω±20Ω，输出端为：350Ω±5Ω； 一种是高阻的，输入端为：800Ω±20Ω，输出端为：700Ω±5Ω； 另外还可以测量一下传感器的输出信号，用数字万用表的MV电压档，将传感器的输入端加上10VDC，然后测一下传感器的输出端电压，此电压值=10V X 传感器灵敏度X 传 感器的受力值/传感器量程值；如果测量出的数值与计算出的数值相差较大，说明此传感器已损坏 称重传感器本身输出的是毫伏信号 4~20毫安指的是电流信号经过放大的 供电一般都是24V交流的电源 怎么用万用表判断称重传感器的输出与输入的四根线 还有正负 称重传感器输出电阻一般为350、480、700、1000欧姆，输入端一般会进行一些温度、灵敏度的补偿，因此输入端电阻会比输出端高20~100欧姆，因此用万用表量一下电阻 值可以判断出来。一般习惯输入和输出颜色为红黑绿白：红白绿兰等分标表示V+、V-、S+、S-。 一称重传感器上标有EXC+ EXC- SIG+SIG- 我想知道哪两个代表电源哪两个代表信号 2011-1-13 02:33 一般都6根线。 E当然是电源，10V。 SIG是反馈回去的MV称重信号。 还有两路是电源E的现场电压返回值（比10V略小，因为线损）。单片机运算的时候按照这个计算，有的工程图省事就在显示仪后边与E相短。也是可以的。 称重传感器的接线方法时间：称重传感器的出线方式有4线和6线两种，模块或称重变送器的接线也有4线和6线两种，要接4线还是6线首先要看你的硬件要求是怎样的，原则是：传感器能接6线的不接4线，必须接4线的就要进行短接。 一般的称重传感器都是六线制的，当接成四线制时，电源线(EXC-,EXC+)与反馈线(SEN-,SEN+)就分别短接了。SEN+和SEN-是补偿线路电阻用的。SEN+和EXC+是通路的，SEN-和 EXC-是通路的。（激励：EXC+,EXC-，反馈: SENS+,SENS-信号：SIG+,SIG-） EXC+和EXC-是给称重传感器供电的，但是由于称重模块和传感器之间的线路损耗，实际上传感器接收到的电压会小于供电电压。每个称重传感器都有一个mV/V的特性，它输出 的mV信号与接收到的电压密切相关，SENS+和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路，可 以将称重模块实际接收到的电压反馈给称重模块。假设EXC+和EXC-为10V,线路损耗，传感器2mV/V，实际上传感器输出最大信号为()*2=19mV，而不是20mV。此时称重传感器内部
压电石英称重传感器及其在动态公路
压电石英称重传感器及其在动态公路 车辆称重系统中的应用 中国运载火箭技术研究院第七○二研究所 刘九卿 【摘 要】本文介绍了以石英晶体为敏感元件的压电石英称重传感器的工作原理、结构与特点；石英晶体的压电效应，压电石英晶体片的并联、串联连接方法，电荷电压计算；石英晶体片的装配要求和装配工艺；石英晶体敏感元件与电阻应变计的性能比较。分析了利用多个石英晶体敏感元件组装的工字梁型动态称重传感器的结构与技术特点及其在动态公路车辆称重系统中的应用。 【关键词】石英晶体 压电效应 称重传感器 电荷放大器 动态称重 轴重秤 一、概述 尽管早在1908年Pierre（皮埃尔）和Jacguse Curie（雅克卡里）就发现了石英晶体的压电效应，但是用于动态力的测量还是20世纪60年代。当时由苏黎世的瑞士联邦技术研究所研制出压电石英测力传感器，并利用它制成风洞天平，对空气动力进行测量。瑞士联邦工学院和德国Aachen大学分别利用石英晶体研制出刚性非常好的三分量测力传感器，用来测量机床的切削力。 20世纪70年代扩展了压电石英三分量测力系统，用来测量六个分量和计算力作用点的座标；军事工程部门用于测量火箭推力向量（力的大小、方向和位置）；汽车工业部门用于测量轮胎的附着力；生物力学领域用于运动矫形术、整形和姿态控制。 20世纪80年代在汽车制造业中压电石英测力传感器用于测量汽车点火压力，汽车碰撞的冲击力。利用二分量测力传感器同时测量汽车检测平台的垂直力和水平力，将压电石英测力传感器埋在路面下，测量汽车轮胎与路面之间的接触力。 20世纪90年代公路车辆轴载超限越来越严重，已成为世界难题。在公路车辆轴载超载预判，桥梁超载报警和轴载动态称重计量中，迫切需要体积小、高度低、重量轻，刚度大，固有频率高，动态范围广，灵敏度高的动态称重传感器和动态公路车辆称重系统。压电石英晶体敏感元件及其组装的压电石英称重传感器就具备上述特点。瑞士Kistler（奇石乐）公司开发出可以埋在路面下的以石英晶体为敏感元件的工字梁型动态称重传感器，用于公路车辆轴载超载预判，桥梁超载报警，隧道保护和车辆轴载计量，取得了很好的应用效果。这种压电石英称重传感器已在美国、英国、德国、澳大利亚、韩国、日本等许多国家广泛应用。1993年7月在苏黎世的瑞士联邦技术研究所，根据欧
称重传感器的原理及应用
称重传感器的原理及应用 称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。称重传感器采 用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变，就是尺寸的变化)。 称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻(Ω)，其阻值依金属的种类而异。同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那么，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。 称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同，其外形构造也会不同。A．比较常见的称重传感器的外形构造：柱式；S 型；轮辐式；环式；碟式；箱形等。 B．测重形式：正应力测量(柱型、单点式等)，剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C．弹性元件内部应变梁的结构形式：平行梁、剪切梁等 D．不同结构形式的传感器的应用对象：柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤，试验机，力值监控与测量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机，材料试验机等；双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等；单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤，工业现场重量控制及测量； 称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时，我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥)，将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。 变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。通常称传感器的输出灵敏度。 为什么传感器内部要加补偿电路？称重传感器在制造过程中，为了改善它的性能，特别是改善温度特性，一般要在应变计电路中附加对零点和灵敏度的温度补偿。即除了应变计外，其中还增加了各种补偿电阻。零点补偿的目的是尽量减小电桥零点随温度的变化，因此，除变频传感器本身的温度自补偿外，又加入了电阻温度系数和电桥中应变计的温度系数不同的电阻元件(如铜电阻或镍电阻等)，以加强补偿作用。灵敏度补偿的目的是减小输出电压随温度的变化，即补偿弹性体的弹性系数和应变计的灵敏度系数随温度的变化。
称重传感器YZC-516-100kg
称重传感器YZC-516-100kg 广州南创谭工 美国YZC有限公司在美国成立，是一个基于应变式称重传感器，数字指标，吊秤称重系统，自成立以来，美国YZC的产品远销38个国家，在多个国家设立了分支机构或办事处，生产基地遍布美洲、东欧、中国等地；并在中国设立了广州南创传感器事业部，可为用户的实验和生产提供最佳的服务与解决方案。全密封焊接，防油、防水、耐腐蚀，可以适应各种环境；称重传感器YZC-516-100kg适用于吊钩秤、机改秤、料斗秤等称重设备； 称重传感器YZC-516-100kg图片： 称重传感器YZC-516-100kg产品描述： 称重传感器YZC-516-100kg产品简介： S型结构设计，拉压双向承载，安装方便灵活； YZC传感器YZC-520传感器简介： YZC传感器YZC-520S型称重传感器； YZC传感器高精度、合金钢材料、S型结构设计； YZC传感器S型结构设计，拉压双向承载，安装方便灵活； YZC传感器全密封焊接，防油、防水、耐腐蚀，可以适应各种环境； 称重传感器YZC-516-100kg适用于吊钩秤、机改秤、料斗秤等称重设备； YZC传感器各种型号汇总：
YZC传感器S型传感器: YZC-516/20kg,YZC-516/30kg,YZC-516/50kg,YZC-516/100kg,YZC-516/200kg,YZ C-516/250kg,YZC-516/300kg,YZC-516/500kg,YZC-516/1t,YZC-516/1.5t, YZC-516/2.5t,YZC-516/3.5t,YZC-516/7.5t,YZC-516/10t, YZC-516A/20kg,YZC-516A/30kg,YZC-516A/50kg,YZC-516A/100kg,YZC-516A/200 kg,YZC-516A/250kg,YZC-516A/300kg,YZC-516A/500kg,YZC-516A/1t,YZC-516A/ 1.5t YZC传感器箱式称重传感器： YZC-6A/50KG,YZC-6A/100KG,YZC-6A/200KG,YZC-6A/300KG,YZC-6A/500KG,YZC-6 A/750KG,YZC-6B/250KG,YZC-6B/500KG,YZC-6B/750KG,YZC-6B/1000KG,YZC-6B/1 500KG,YZC-6B/2000KGYZC YZC传感器单剪切式: YZC-3/0.5T,YZC-3/1T,YZC-3/2T,YZC-3/3T,YZC-3/5T,YZC-3/10T,YZC-3/20T,YZ C-3/30T,YZC-3/50T, YZC-320/0.5T,YZC-320/1T,YZC-320/2T,YZC-320/3T,YZC-320/5T,YZC-320/10T, YZC-320/1.5T,YZC-320/2.5T,YZC-320/7.5T, YZC-320H/0.5T,YZC-320H/1T,YZC-320H/2T,YZC-320H/3T,YZC-320H/5T,YZC-320 H/10T,YZC-320H/1.5T,YZC-320H/2.5T,YZC-320H/7.5T, YZC-320SH/0.5T,YZC-320SH/1T,YZC-320SH/2T,YZC-320SH/3T,YZC-320SH/5T,YZ C-320SH/10T,YZC-320SH/1.5T,YZC-320SH/2.5T,YZC-320SH/7.5T YZC传感器 YZC-322H/250lb,YZC-322H/500lb,YZC-322H/750lb,YZC-322H/1klb, YZC-322/250lb,YZC-322/500lb,YZC-322/750lb,YZC-322/1klb, YZC-323H/0.2t,YZC-323H/0.25t,YZC-323H/0.3t,YZC-323H/0.5t,YZC-323H/1t, YZC-323H/2t,YZC-323H/2.5t,YZC-323H/3t,YZC-323H/5t,YZC-323H/7.5t,YZC-3 23H/10t,
称重传感器的原理及应用
称重传感器的原理及应用 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。 图1 原理框图 在整个定值分装控制系统中，称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件，选用GYL-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比，而且，供桥桥压U的变化直
接影响电子称的测量精度，所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后，变成了0-10V的电压信号输出，送入V/F变换器进行A/D转换，其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。在微机内部由定时器0作计数定时，定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。 定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时，计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较，取差值提供PID运算，当重量不足，则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值，控制接口输出控制信号，控制外部给料设备停止送料，显示测量终值，然后发出回答令，表示该袋装料结束，可进行下袋的装料称重。 图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈2通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，电磁线圈1通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈1断电，弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。必要时，*作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。
YZC传感器
YZC传感器 广州南创房工 美国YZC有限公司在美国成立，是一个基于应变式称重传感器，数字指标，吊秤称重系统，自成立以来，美国YZC的产品远销38个国家，在多个国家设立了分支机构或办事处，生产基地遍布美洲、东欧、中国等地；并在中国设立了广州南创传感器事业部，可为用户的实验和生产提供最佳的服务与解决方案。 产品类别：YZC传感器 YZC传感器产品描述： YZC传感器产品简介： S型结构设计，拉压双向承载，安装方便灵活； YZC传感器YZC-520传感器简介： YZC传感器YZC-520 S型称重传感器； YZC传感器高精度、合金钢材料、S型结构设计； YZC传感器全密封焊接，防油、防水、耐腐蚀，可以适应各种环境； YZC传感器S型结构设计，拉压双向承载，安装方便灵活； YZC传感器适用于吊钩秤、机改秤、料斗秤等称重设备； YZC传感器各种型号汇总： YZC传感器箱式称重传感器： YZC-6A/50KG,YZC-6A/100KG,YZC-6A/200KG,YZC-6A/300KG,YZC-6A/500KG,YZC-6 A/750KG,YZC-6B/250KG,YZC-6B/500KG,YZC-6B/750KG,YZC-6B/1000KG,YZC-6B/1 500KG,YZC-6B/2000KGYZC YZC传感器系列产品： YZC传感器单剪切式: YZC-3/0.5T,YZC-3/1T,YZC-3/2T,YZC-3/3T,YZC-3/5T,YZC-3/10T,YZC-3/20T,YZ C-3/30T,YZC-3/50T, YZC-320/0.5T,YZC-320/1T,YZC-320/2T,YZC-320/3T,YZC-320/5T,YZC-320/10T,
电阻应变式称重传感器基础知识
电阻应变式称重传感器基础知识 1.电阻应变式称重传感器等工作原理 2.称重传感器常用技术参数 3.称重传感器选用的一般规则 4.使用称重传感器注意事项 1.电阻应变式称重传感器等工作原理 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作ρ，这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R = ρL/S（Ω）（2—1） 当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长ΔL，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Δr。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Δρ。 对式（2--1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2） 用式（2--1）去除式（2--2）得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L –ΔS/S （2—3） 另外，我们知道导线的横截面积S = πr2，则Δs = 2πr*Δr，所以 ΔS/S = 2Δr/r （2—4） 从材料力学我们知道 Δr/r = -μΔL/L （2—5） 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。