為什麼我們使用調音叉傳感器?

目前用於各種測量儀器的三大力測量系統有:稱重傳感器,電磁系統和音叉傳感器。

音叉傳感器優選的原因是其優異的性能,包括可靠性和穩定性,如下面與其他兩個系統相比所述。

調音叉平衡

音叉式振動器以在每個尖齒處連接的一對普通調音叉的形狀整體地形成。當由金屬製成的振動器變形或加載時,頻率根據負載重量而增加/減少,這是以數字計數和輸出的。音叉是標準化的,用於樂器或時鐘,頻率非常穩定和準確。音叉傳感器的穩定性是無與倫比的,不需要A / D轉換器。順便提及,音叉傳感器的應力變形是稱重傳感器的1/10,輸出靈敏度比傳感器的靈敏度高出50倍。

電磁平衡

這通過來自磁體和線圈的電磁力來保持與負載重量的平衡,測量到線圈的電磁流量。這種平衡還需要A / D轉換器以及稱重傳感器。它非常適用於高分辨率天平,儘管在溫度和磁力變化方面需要非常小心。

稱重傳感器秤

這樣可以根據負載重量來測量金屬和應變計的變形,然後顯示重量。由於模擬輸出,這種刻度需要A / D轉換器。結構簡單便宜。然而,精度低於其他兩種類型,特別是在高分辨率方面,音叉傳感器表現出其對稱重傳感器的優越性,如下文所述。

調音叉傳感器的結構和原理

接下來,我們將給您更多音叉結構和音叉傳感器原理的細節。

圖。圖1示出了共同的振動力傳感器的操作。一般來說,所示的梁振動器的固有頻率計算如下

F = A(1 + B×F)

B是由梁振動器(圖1中的L,b和T)的尺寸確定的固定數,材料的密度和楊氏模量。梁振動器由金屬製成,因此其尺寸和密度是穩定的。此外,通過使用這些溫度特性小於10ppm /℃的特殊彈性材料,楊氏模量也是穩定的。因此,光束振動器的頻率足夠穩定以獲得極高的精度,而不會受到影響信號,磁體漂移或A / D轉換器的金屬材料的負載或力的變形。利用梁振動器的這些原理,音叉振動傳感器的形狀就好像用於音樂調諧的兩個調音叉被倒置組合以便容易地畫出特徵。此外,

圖2-顯示了該音叉傳感器單元。

圖3-是音叉平衡的機構單元。當負載“W”被裝載在盤上時,力“F”通過聯合轉移機構傳遞到振動器。

圖4-顯示了採用音叉傳感器的平衡。該傳感器具有靠近振動樑下端的兩個壓電陶瓷元件。如圖所示,分別連接到放大器的輸出和輸入端子,這些元件用於維持振動,一個用於激勵,另一個用於感測。元件的阻抗為幾百kΩ,比稱重傳感器小幾kΩ; 與電磁系統相比,是100倍以上。此外,用電量很低。該系統可以最大限度地減少總耗電量,因為它不需要A / D轉換器,電路簡單。這種巨大的優點被用於專門的需求,如防爆。

圖5-示出了音叉平衡的結構示例。這種平衡包括具有音叉傳感器的機構單元,用於感測的電路板和具有微型計算機的主要電路板。

以下是音叉傳感器特性的總結

調音叉傳感器的結構和原理

 

如上所述,音叉傳感器與稱重傳感器或電磁系統相比具有許多優點。另一方面,測力傳感器和電磁系統長時間也被用作電子秤和/或精密天平的主要機構。
然而,由於上述這些優點,音叉傳感器與其他傳感器完全不同,因此破壞了電子秤和平衡的現有概念。例如,驅動音叉式振動器需要非常低的功耗,音叉平衡不需要預熱時間,儘管測力傳感器和電磁系統需要10到60分鐘。我們確信這是非常方便和劃時代的。
此外,傳感器故障是罕見的,因為防爆系統內置在傳感器機構中。事實證明,與其他系統相比,故障率非常低。此外,由於來自振動器的數字信號,信號處理非常快。不用說,測量數據的穩定性和顯示速度高於其他系統。

最後但並非最不重要的是,音叉傳感器最顯著的特點是零點和跨度對溫度變化非常穩定。這顯然是由世界上最大的望遠鏡斯巴魯證明的即使在使用我們的產品很長時間後也是如此。這意味著如果您在首次使用時進行比重調節,通常不需要預熱和校準。追求實際和潛在的用戶需求,我們日夜開發獨特的產品。

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