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称重模块在自动化行业的应用

发布日期:2015-07-09 17:06
信息摘要:
称重模块是一种新型的称重元件,可以非常方便地和各种形状的机械装置相连接,组成一套称重系统。在工业化工环境的计量应用非常广泛。...
称重模块是一种新型的称重元件,可以非常方便地和各种形状的机械装置相连接,组成一套称重系统。在工业化工环境的计量应用非常广泛。

 
称重模块的定义:
 
称重模块是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:International Electrotechnical Committee)的定义为:“称重模块是测量系统中的一种前置部件,它将输入变量转换成可供测量的信号”。按照Gopel等的说法是:“称重模块是包括承载体和电路连接的敏感元件”,而“称重模块系统则是组合有某种信息处理(模拟或数字)能力的系统”。称重模块是传感系统的一个组成部分,它是被测量信号输入的第一道关口。
 
 
称重模块把某种形式的能量转换成另一种形式的能量。有两类:有源的和无源的。有源传感器能将一种能量形式直接转变成另一种,不需要外接的能源或激励源。
 
 
无源称重模块不能直接转换能量形式,但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能,称重模块承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。其“对象”可以是固体、液体或气体,而它们的状态可以是静态的,也可以是动态(即过程)的。对象特性被转换量化后可以通过多种方式检测。对象的特性可以是物理性质的,也可以是化学性质的。按照其工作原理,它将对象特性或状态参数转换成可测定的电学量,然后将此电信号分离出来,送入称重模块系统加以评测或标示。
 
 
称重模块原理结构 在一段特制的弹性轴上粘贴上专用的测扭应片并组成变桥,即为基础扭矩传感器;在轴上固定着:(1)能源环形变压器的次级线圈,(2)信号环形变压器初级线圈,(3)轴上印刷电路板,电路板上包含整流稳定电源、仪表放大电路、V/F变换电路及信号输出电路。在称重模块的外壳上固定着:
 
(1)激磁电路,(2)能源环形变压器的初级线圈(输入),(3) 信号环形变压器次级线圈(输出),(4)信号处理电路
 
 
工作过程:
 
向称重模块提供±15V电源,激磁电路中的晶体振荡器产生400Hz的方波,经过TDA2030功率放大器即产生交流激磁功率电源,通过能源环形变压器T1从静止的初级线圈传递至旋转的次级线圈,得到的交流电源通过轴上的整流滤波电路得到±5V的直流电源,该电源做运算放大器AD822的工作电源;由基准电源AD589与双运放AD822组成的高精度稳压电源产生±4.5V的精密直流电源,该电源既作为电桥电源,又作为放大器及V/F转换器的工作电源。当弹性轴受扭时,应变桥检测得到的mV级的应变信号通过仪表放大器AD620放大成1.5v±1v的强信号,再通过V/F转换器LM131变换成频率信号,通过信号环形变压器T2从旋转的初级线圈传递至静止次级线圈,再经过外壳上的信号处理电路滤波、整形即可得到与弹性轴承受的扭矩成正比的频率信号,该信号为TTL电平,既可提供给专用二次仪表或频率计显示也可直接送计算机处理。由于该旋转变压器动--静环之间只有零点几毫米的间隙,加之传感器轴上部分都密封在金属外壳之内,形成有效的屏蔽,因此具有很强的抗干扰能力。


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关键词: 称重模块,称重传感器,称重传感器模块,传感器称重模块

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