稱重傳感器的并聯(lián)知識

準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和可靠性是稱重傳感器的重要質(zhì)量指標(biāo)，是用戶最關(guān)心的三大問題，同時也是中國稱重傳感器與工業(yè)發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品的主要差距。近幾年，國家監(jiān)督抽查稱重傳感器產(chǎn)品質(zhì)量的合格率只有37.5%；電子計價秤產(chǎn)品質(zhì)量的合格率一直徘徊在50%左右，在不合格產(chǎn)品中大多數(shù)是因?yàn)榉Q重傳感器溫度性能不合格?？梢哉f這是中國稱重傳感器總體技術(shù)與工藝水平，總體質(zhì)量水平的真實(shí)反映。我們假設(shè)稱重傳感器的靈敏度分別為S1、S2,橋臂電阻分別為R1、R2,供橋電壓分別為U1、U2，滿量程均為F。這兩個傳感器并聯(lián)工作的條件是S1R1=S2R2,顯然,并聯(lián)工作狀態(tài)對傳感器本身的參數(shù)要求是比較高。

同理當(dāng)n個稱重傳感器并聯(lián)工作時可得：S1/R1=S2/R2=……=Sn/Rn。

兩個傳感器并聯(lián)工作時的特點(diǎn)如下：

1）假定對某一載荷W,我們以滿量程為F、靈敏度為S、供橋電壓為 U 的一個傳感器測量它,輸出為U1 則：U1=WSU/F。

如果兩個傳感器并聯(lián)工作,測量以上同一載荷W,在理想情況下 , 則可選用滿量程為（1/2）F的傳感器,假定它們的靈敏度也為S, 供橋電壓也為U,則總的輸出Un為：Un= U1

假定這兩個傳感器的橋臂電阻均為 R, 并聯(lián)后的輸出阻抗為 Rn,則顯然有Rn=R/2。

同理可證明當(dāng) n 個傳感器全并聯(lián)工作時則有：Un="U1" Rn =R /n

上式的 Un="U1",Rn分別是n個傳感器并聯(lián)工作后的輸出信號和輸出阻抗 .這兩個式子說明,不管幾個傳感器并聯(lián)工作都不會得到比一個等效的傳感器更大的輸出,但并聯(lián)后的輸出阻抗卻減小為一個傳感器的 1/n。

在稱重顯示控制器具有較高的靈敏度或高的分辨率的條件下,采用并聯(lián)法較好，因?yàn)樗灰粋€供橋電源,系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)。但它要求每個傳感器輸出阻抗的平均偏差要小,傳感器系數(shù)的公差也不能太大。否則,當(dāng)幾個傳感器受力不均勻時,輸出電壓的平均值將產(chǎn)生誤差。國外并聯(lián)工作時，大多數(shù)在每個傳惑器的兩輸出端與配接的稱重顯示器之間,接入兩個隔離電阻。由于傳感器的內(nèi)阻是輸出信號的函數(shù)，串入隔離電阻能降低電阻變化對輸出的影響。每個傳感器的兩隔離電阻總阻值要相等,這兩個電阻本身也要相等，公差要小,這祥能減小因傳感器輸出阻抗不等或傳感器系數(shù)不一致對傳感器總輸出的影響。

試驗(yàn)表明 , 當(dāng)并聯(lián)工作的傳感器受載不均勻時,傳感器平均誤差小于 0.05%。 圖3中 R 即為隔離電阻,通?？蛇x10kO左右,公差為0.01%。