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由于稱重傳感器和力傳感器工作原理、結(jié)構(gòu)、材料、工藝、測試方法等非常類似,選型和應(yīng)用很容易混淆。
過去人們并不認(rèn)真區(qū)分稱重傳感器和力傳感器,將它們統(tǒng)稱為Load cell 負(fù)荷傳感器。隨著衡器技術(shù)和測力需求的發(fā)展,人們逐漸發(fā)現(xiàn)不能將它們混為一談,現(xiàn)在常將Load cell 特指稱重傳感器,用Force sensor/transducer 表示力傳感器。稱重傳感器顧名思義就是用來稱量重量的,用于貿(mào)易法定計量,安裝后再校準(zhǔn),重復(fù)性很重要。
1984年國際法制計量組織(OIML)提出了專門針對稱重傳感器計量要求和檢定程序的第60號國際建議,該建議于1984年10月由第七屆國際法制計量大會通過,1985年正式頒布。力傳感器是用來測力的,用戶一般根據(jù)制造商的校準(zhǔn)結(jié)果建立測量鏈,重復(fù)性、方位差都很重要。
從參數(shù)來看稱重傳感器和力傳感器的區(qū)別計量單位
· 稱重傳感器:g, kg, t等
· 力傳感器:N, kN, MN等
精度等級
· 稱重傳感器:依據(jù)OIML R60, GB/T 7551,JJG 669等
· 力傳感器:依據(jù)ISO376, JJG 144/391/455等
誤差表示方式
· 稱重傳感器:允許誤差(包含線性、滯后、溫度影響等),3/4點(diǎn)連線法
· 力傳感器:多種參數(shù),如線性、重復(fù)性、TC0、TCspan、方位差、回零差、進(jìn)回程差、長期穩(wěn)定度、示值誤差、內(nèi)插誤差等
測量范圍
· 稱重傳感器:g ~ 幾百t
· 力傳感器:幾十mN ~ 幾十MN
量程衰減對某一額定量程的傳感器,通過提高測量儀表的放大倍數(shù)和標(biāo)定,使該傳感器可用來測量小載荷,并且達(dá)到足夠的分辨率和測量精度。
· 稱重傳感器:一般無此要求
· 力傳感器:很多應(yīng)用對起始段特性有一定要求
工作溫度
· 稱重傳感器:一般考慮正常自然環(huán)境中使用,-10 ~ 40℃
· 力傳感器:高低溫,-40~幾百攝氏度
加載時間
· 稱重傳感器:一般單次測量時間短
· 力傳感器:加載時間長,比如疲勞試驗(yàn)
加載方向
· 稱重傳感器:一般單向,受力指向地球中心
· 力傳感器:單向、拉壓雙向、自由安裝受力不限方向,甚至測量Fx,Fy,Fz三方向力
安裝頻次
· 稱重傳感器:一次安裝后整機(jī)調(diào)試,正常使用過程中不再裝拆。
· 力傳感器:與傳感器連接的測試對象可能經(jīng)常變動,有時需要經(jīng)常裝拆,因此要求其特性在多次裝拆時能保證具有良好的再現(xiàn)性。
疲勞壽命
· 稱重傳感器:一般無需考慮
· 力傳感器:需考慮,周期加載峰峰允許值
載荷工況
· 稱重傳感器:在每次加載時,要承受一次沖擊。加載波形近似為一梯形波上疊加一個衰減振蕩的波形。沖擊力不會太大,過載程度也不會太嚴(yán)重
· 力傳感器:工況復(fù)雜,沖擊、振動,千變?nèi)f化,很難預(yù)料
寄生負(fù)載
· 稱重傳感器:秤體結(jié)構(gòu)設(shè)計十分講究,加工、裝配十分精確,所以稱重傳感器的受力狀態(tài)較為理想,一般能保證使載荷通過傳感器的設(shè)計軸線。
· 力傳感器:需考慮抗寄生負(fù)載能力,軸向力、徑向力、彎矩均需考慮,必要的時候要選擇多分量傳感器進(jìn)行測量
剛度
· 稱重傳感器:一般不考慮
· 力傳感器:需考慮,設(shè)計測試設(shè)備時需進(jìn)行相關(guān)計算
固有頻率
· 稱重傳感器:一般無此要求,不提供該參數(shù)
力傳感器:需考慮,必須提供相應(yīng)參數(shù)。力傳感器往往用于動態(tài)測試,為保證動態(tài)測量精度,必須提供傳感器固有頻率的參數(shù),或者先提出固有頻率指標(biāo),再進(jìn)行傳感器設(shè)計
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