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測(cè)力和稱(chēng)重傳感器的主要區(qū)別

來(lái)源:http://www.hhcnl.cn/news/82.html    發(fā)布時(shí)間:2018-09-13    點(diǎn)擊:2705

長(zhǎng)期以來(lái)電子衡器(無(wú)論是自動(dòng)衡器還是非自動(dòng)衡器)及自動(dòng)稱(chēng)量系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛的是各種電阻應(yīng)變式負(fù)荷傳感器,為了確保衡器的產(chǎn)品質(zhì)量,國(guó)際法制計(jì)量組織(OIML)制定了“非自動(dòng)衡器計(jì)量規(guī)程”國(guó)家建議NO.3,并于1968年10月第三屆國(guó)際法制計(jì)量大會(huì)通過(guò)。但是在地磅衡器精度評(píng)定等方面長(zhǎng)期與傳感器不相同。
由于測(cè)力和稱(chēng)重所用的傳感器,其原理、結(jié)構(gòu)、材料、工藝以及計(jì)量都相同。因而兩者一直沒(méi)有加以區(qū)別,在國(guó)內(nèi)統(tǒng)稱(chēng)為“負(fù)荷傳感器”、“力傳感器”。隨著衡器與自動(dòng)稱(chēng)量技術(shù)的發(fā)展,以及測(cè)力、稱(chēng)重兩大技術(shù)領(lǐng)域?qū)?zhǔn)確度要求等的不同,使人們逐漸認(rèn)識(shí)到把用于質(zhì)量測(cè)量的傳感器和用于測(cè)力的傳感器,在定義上、評(píng)價(jià)上、計(jì)量性能要求以及稱(chēng)謂上加以區(qū)分得必要性。并逐漸把前者稱(chēng)為稱(chēng)重傳感器;后者稱(chēng)為“測(cè)力傳感器”,文獻(xiàn)中一般都用“Load cell”表示。為此,國(guó)際法制計(jì)量組織(OIML)Sr-8秘書(shū)處負(fù)責(zé)起草《稱(chēng)重傳感器計(jì)量規(guī)程》,在1984年10月第7屆法制計(jì)量大會(huì)討論通過(guò),并于1985年以O(shè)IML R60國(guó)際建議頒布,正式確定了測(cè)力傳感器和地磅稱(chēng)重傳感器的分立。并把稱(chēng)重傳感器定義為:一種考慮到使用地點(diǎn)重力加速度和空氣浮力影響的,通過(guò)把被測(cè)量(質(zhì)量)轉(zhuǎn)換為另一種被測(cè)量的力傳感器。規(guī)程在多年執(zhí)行中又做了一些修改,發(fā)表了1991年版、1993年版R60附錄A型“型式評(píng)定試驗(yàn)報(bào)告格式”等。目前各國(guó)執(zhí)行的R60 2000年版。由于這種變遷,過(guò)去對(duì)負(fù)荷傳感器的等級(jí)劃分、技術(shù)性能、誤差評(píng)定等都不適用了,而必須參照“稱(chēng)重傳感器計(jì)量
規(guī)程”國(guó)際建議R60,其基本思想與“非自動(dòng)衡器計(jì)量規(guī)程”協(xié)調(diào)一致。
由應(yīng)變片制成的電阻應(yīng)變式測(cè)力或稱(chēng)重傳感器都是用“strain gage based load cell”表示。現(xiàn)今若沒(méi)有特別的說(shuō)明,文獻(xiàn)中“load cell”一般都是指電阻應(yīng)變式傳感器。只是在測(cè)力場(chǎng)合,可稱(chēng)為測(cè)力傳感器;而在稱(chēng)重場(chǎng)合,則可稱(chēng)為稱(chēng)重傳感器。
根據(jù)長(zhǎng)期的實(shí)踐表明,測(cè)力和稱(chēng)重傳感器的主要區(qū)別在于:
(1)使用場(chǎng)合不同。地磅稱(chēng)重傳感器是用于需要考慮使用地點(diǎn)重力加速度和空氣浮力的場(chǎng)合。它廣泛用于各種衡器和自動(dòng)稱(chēng)量技術(shù)中,也可用于確定作為質(zhì)量的函數(shù)和其它參數(shù)的測(cè)量;測(cè)力傳感器主要用于工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)和材料性能試驗(yàn)中力值(載荷)測(cè)量以及力值比較、傳遞。還可以用于測(cè)量多分量的力和力矩。此外,稱(chēng)重傳感器通常使用在較惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或環(huán)境較差的場(chǎng)合,而測(cè)力傳感器通常應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
(2)采用的單位不同。由于力和質(zhì)量是兩個(gè)不同的物理量,稱(chēng)重傳感器和測(cè)力傳感器的測(cè)量對(duì)象分別是質(zhì)量和力,質(zhì)量的單位為千克(kg)或其倍量、分量;力的單位為牛(N)或其倍量、分量。根據(jù)牛頓第二定律F=mg,在重力加速度相同的情況下,kg和N在數(shù)值上是可以互為轉(zhuǎn)換的,即在標(biāo)準(zhǔn)重力加速度時(shí),1kg≈9.80665N;1N≈0.10197162kg。
(3)評(píng)價(jià)方法不同。稱(chēng)重傳感器是以分辨率(即標(biāo)尺間隔或分度值d)的多少來(lái)評(píng)價(jià)其性能的,通常稱(chēng)重傳感器的分辨率可以在500d~6000d之間,分辨率越高,其性能越好;測(cè)力傳感器是以不確定度(即相對(duì)不準(zhǔn)確度或相對(duì)準(zhǔn)確度)來(lái)評(píng)定其性能的。通常測(cè)力傳感器的不確定度可以在5×10-3~2×10-5之間。準(zhǔn)確度級(jí)別為2×10-5的測(cè)力傳感器,通常適用于各國(guó)計(jì)量研究機(jī)構(gòu)之間的力值比對(duì)或傳遞。
(4)技術(shù)要求和測(cè)量結(jié)果的處理方法不同。對(duì)于稱(chēng)重傳感器,要求其所有偏差之和應(yīng)處于某一個(gè)允差帶之內(nèi);而測(cè)力傳感器則要求其各單項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)保持在規(guī)定的偏差之內(nèi)。稱(chēng)重傳感器的總誤差應(yīng)根據(jù)國(guó)際法制計(jì)量組織的R60國(guó)際建議規(guī)定。
(5)加載方式不同。稱(chēng)重傳感器固定地安裝在衡器上,力總是以相同方式引入,力引入時(shí)可能產(chǎn)生的誤差已經(jīng)在檢定衡器時(shí)作了校正(如衡器的四角誤差等);而測(cè)力傳感器則會(huì)受到與安裝狀態(tài)有關(guān)的不正確加載,從而受到側(cè)向力與彎矩等的作用.

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