重力传感器 原理 称重传感器是什么？PLC如何连接？怎样使用才能最精确？
称重传感器是什么？PLC如何连接？怎样使用才能最精确？
原创不易，请勿抄袭！
重量是生活中一个重要的单位，那么在工业上它更是非常重要。
生产环节中加了多少公斤的原料，产生了多少公斤的废品等等等等，这些数据都是支撑着整个工厂良好运行的必要元素。
那么在工业上如何计算重量呢？
我们需要使用称重传感器
称重传感器的原理是在被测物体上的重力按一定比例转换成可计量的输出信号。
西门子称重传感器的测量采用应变式原理，应变片被固定在弹性体上。外力的作用导致弹性体产生形变，在弹性体上的应变片随之产生形变。由于应变片外部形状的变化，其电阻值也会相应发生变化。左上角和右下角应变片被压缩，电阻薄膜变短，阻值变小。右上角和左下角应变片被拉伸，电阻薄膜变长，阻值变大。对于每只称重传感器，至少4个应变片被连接在一起组成一个惠斯通电桥。当传感器受力导致应变片电阻发生变化时，电桥不平衡。 在激励电压不变的情况下，输出信号的大小与传感器受力成正比。
称重传感器一般可以连接PLC或者二次表进行示数。
常见的工业传感器分为四线制和六线制；
对于四线制传感器，只有下图黑色所示的四个电缆，其中EXC+和EXC-是称重模块给传感器的激励，SIG+和SIG-为称重传感器的输出；对于六线制传感器，会多出两根红色的线，SENSE+和SENSE-它们的作用是什么呢？这两根线是做补偿用的，当传感器和称重模块的距离较远时，这两根线会进行补偿，进而使得测量结果更精确一些。
在实际现场的使用中，因为工况比较复杂，使得称重传感器和称重模块之间的距离较远，称重模块给传感器的供电电压假设为6V，那么由于线路的损耗，该激励信号到达称重传感器时小于6V，在同样受力情况下，传感器的输出信号与供电电压成正比，所以称重模块通过一个高阻抗回路将传感器侧实际的供电电压反馈给称重模块，称重模块通过内部的比较器对输出的供电电压进行调节。 称重模块可以连接四线制和六线制传感器都可以。 如果连接四线制传感器，需要在接线盒或者称重模块侧将SENSE+与EXC+短接，SENSE-与EXC-短接。
对于工厂中使用PLC连接称重传感器，我们通常有两种方式去实现；
一 使用称重传感器加二次表加PLC的模拟量输入，为什么需要加二次表呢？因为传感器是由物体重量压弯而产生一个mv级电压信号，PLC无法直接读取，所以需要二次表进行转换，一说到转换大家都知道一定会有损耗，这个损耗其实不是很大，但是对于精确测量就会产生很大影响，我以前曾经做过10g精度的设备，这个损耗就是结果影响就很大了，所以这一方法的有点是便宜，对于PLC系统没有太大的要求，因为世面上98%的PLC都带模拟量输入功能。但缺点是无法应用在精度要求较高的情况下。
二 最精确的方法，也是最昂贵的方法，使用称重传感器加PLC称重模块进行测量
这种方式是最精确的，因为PLC连接自己的模块是没有损耗的，而且这种方式的读取速度也是非常快的，可以应用在各种复杂的场合中。
那么它的缺点是对于PLC系统有着很大要求，首先PLC需要使用带称重模块的，而一般称重模块的价格都比较高，而且使用一个新的称重系统以前需要对它进行校准，一旦称重传感器损坏了更换的话，也需要重新校准，而西门子的各个系列的称重模块的校准都不是很简单，需要一定的经验和技术，这个以后我们还会讲解的；所以这一技术不适合新手。
那么作为精确测量的单元，它的使用方法也必须注意，否则很有可能导致测量不准甚至损坏。
一 安装时需要非常注意，否则容易损坏传感器
称重传感器的弹性体的制作材料主要还是合金的铝材，所以出现任何一点震动导致的冲击或者是发生掉落的情况都会导致出现非常大的数据输出误差。比如一个量程为10kg的传感器，如果不小心给了它15kg左右的力，就有可能永久损坏它，因此，安装称重传感器一定要做到轻拿轻放。
二 安装时严格按照它的设计要求
根据设备的工艺，或者水平安装或竖直安装，但传感器的称重部分一定要与被测物体严密吻合，切称重部分和被测物体不能接触器其他着力点，否则会导致测量不准。
三 有时需要使用三个甚至多个传感器共同测量同一物体，这些传感器与称重装置的接触面必须水平，否则受力不均，影响测量结果，虽然轻微的水平面倾斜可以通过接线盒里的电阻调节，但调节能力有限，而且也不利于效称，所以安装时尽量保持水平。
其他注意事项；
一接线盒；在使用多个称重传感器时，接线盒是一个必要的工具，它可以将多组称重数据统一到一起，减少称重模块的工作量。
但是在使用过程中，它也是很容易出问题的。
首先要注意防尘放水防静电，其次在使用中要注意每一个端子的含义，切忌接错线。
二 电缆的连接和屏蔽
传感器的信号最终还是通过电缆进行传输，而且对于如此高精度的信号，有一点干扰都会导致数据的不稳定
因此连接时需要严格按照上图进行施工。
三 编程的注意事项，滤波是否可以使用？
在实际的工业现场会存在很多干扰，那么很多人都习惯使用程序手段进行滤波，但是对于称重也是可以使用的，但是需要注意的是；滤波会产生信号的滞后性，如果只是单纯的观察和测量则没有问题，但如果是计算或者是使用测量结果进行控制那么就会导致称重结果不准确，这里大家需要注意。
好吧，今天和大家讲一讲称重，以后会继续拓展讲一讲西门子不同系列的PLC连接称重传感器以及校称和编程，想学习PLC和自动化知识的朋友请不要错过了。
学习自动化我们是认真的。
赛多利斯分析天平重力感应器详解
一、重力感应器的定义与原理
重力感应器，也称为力传感器或力敏元件，是赛多利斯分析天平的核心组件。它的主要作用是将物体的质量转化为电信号，通过电子线路处理后，显示出准确的质量读数。重力感应器的工作原理基于应变计技术，即当传感器受到物体重量的压力时，内部的应变片会发生形变，导致电阻变化，从而产生相应的电信号。
二、赛多利斯分析天平重力感应器的特点
高精度：赛多利斯分析天平的重力感应器具有极高的精度，能够检测到微小的质量变化，适用于要求严格的实验室分析和工业测量。
高灵敏度：传感器对重量变化的反应非常灵敏，能够迅速稳定地显示测量结果。
高稳定性：传感器结构设计稳定，能在长时间使用中保持一致性和可靠性，减少漂移和误差。
抗干扰能力强：重力感应器采用先进的屏蔽技术和抗干扰设计，能够有效抵御环境噪声和电磁干扰，确保测量准确性。
三、重力感应器的分类
赛多利斯分析天平使用的重力感应器主要分为以下几种类型：
电容式重力感应器：通过测量电容的变化来感应重量变化。电容的变化与物体的重量成正比，能够实现高精度的测量。
压电式重力感应器：利用压电材料在受到压力时产生电荷的特性，将重量变化转化为电信号。压电式传感器具有快速响应和高灵敏度的特点。
电阻应变片式重力感应器：在金属基底上粘贴应变片，通过测量应变片的电阻变化来感应重量。这种传感器广泛应用于高精度分析天平。
四、重力感应器的工作流程
加载样品：将样品放置在天平的秤盘上，样品的重量通过秤盘传递到重力感应器。
应变检测：重力感应器内部的应变片受到压力发生形变，导致其电阻发生变化。
信号转换：应变片的电阻变化通过电桥电路转换为电压信号。
信号处理：电压信号经过放大和滤波等处理后，由ADC(模数转换器)转换为数字信号。
数据输出：数字信号通过微处理器进行计算和处理，最终在显示屏上显示出样品的质量。
五、重力感应器的校准与维护
校准方法
零点校准：确保天平在无负载情况下显示为零。可以通过调整零点调节器或使用自动校准功能进行校准。
满量程校准：使用已知质量的标准砝码进行校准，将标准砝码放置在天平上，确保显示的质量值与砝码的实际质量一致。
维护建议
避免过载：避免超出天平的最大称量范围，以免损坏重力感应器。
定期清洁：保持天平和重力感应器的清洁，避免灰尘和杂质影响测量精度。
环境控制：尽量在稳定的环境条件下使用天平，避免温度、湿度的剧烈变化和空气流动。
定期校准：根据使用频率和要求，定期进行天平校准，确保测量结果的准确性。
六、重力感应器的应用实例
赛多利斯分析天平的重力感应器广泛应用于以下领域：
科学研究：用于化学分析、生物实验、物理研究等领域，提供高精度的质量测量数据。
医药行业：用于药物配方、成分分析和质量控制，确保药品的安全和有效性。
工业生产：用于原材料检测、产品质量控制和工艺流程监控，提高生产效率和产品质量。
食品检测：用于食品成分分析、配料称量和质量检测，保障食品安全和品质。
七、结语
重力感应器是赛多利斯分析天平的核心组件，其高精度、高灵敏度和高稳定性使得天平能够在各种复杂应用场景中提供准确可靠的质量测量数据。通过正确的校准和维护，可以确保重力感应器的长期稳定运行，为科学研究、工业生产和质量控制提供坚实的技术保障。
希望本文对赛多利斯分析天平重力感应器的介绍能够帮助用户更好地理解其工作原理和使用方法，进一步提高测量精度和数据可靠性。
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