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过载保护 | 为称重传感器提供更好的保护

2022-08-18 00:33:43·  来源：HBM测试与测量  
　
过载保护称重传感器的精度等级是指其在额定量程状态下的精度。由于传感器绝对测量误差与最大容量成正比，因此精度还取决于传感器的最小检定分度值。当称重传感器

过载保护

称重传感器的精度等级是指其在额定量程状态下的精度。由于传感器绝对测量误差与最大容量成正比，因此精度还取决于传感器的最小检定分度值。当称重传感器需要在其最大量程下使用时，存在过载风险。因此在以下应用情况中，称重传感器需要进行过载保护：

  • 不知道称重传感器承受的最大载荷

  • 预计会存在高动态负载，例如产品跌落测试 (脉动负载)


采用机械限位的称重传感器

实践表明，量程小的称重传感器的比量程大的传感器更容易过载。例如，仅是扳手掉落，20kg量程的称重传感器就会产生损坏。设计者认识到，需要对称重传感器进行过载保护。图1是针对HBM Z6称重传感器的过载保护设计方案。可能产生的偏转/移动可通过机械限位装置来进行保护。

参数表中的额定位移描述了了称重传感器在满量程状态下的变形值。根据不同的传感器和最大量程， 带有机械限位传感器的限位行程为额定位移的120-150%以防止过载。


限位可以通过测距仪来调整。因为变形非常小，实际上只有几个1/10mm，通过几个可张紧的螺钉就可以调整。另外要防止限位和传感器之间的污染，因为污染会引起不必要的测量误差。


如果称重传感器的支撑结构较软，产生的位移可能与参数表中的描述不一致。由于安装基座会产生弯曲，会导致过载保护过早发生。因此应增大限位装置和传感器之间的间隙。这样即可加载到传感器的最大量程，间隙一般保持在0.05到0.1mm 之间。

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图1 HBM Z6称重传感器的过载保护示例


预紧弹簧结构

另外一种形式的过载保护通过预紧弹簧来完成 (图2)。如果最大量程超过特定值，弹簧将被压缩，产生的力通过特定的结构施加到机械限位上。


这种过载保护装置的间隙宽度更大，这使加载更简单可靠。弹簧特性能够降低脉动负载带来的损害。由于弹簧限位装置对污染具有更低的灵敏度，因此对于大部分的应用来说，其调整起来更方便、容易。

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图2 带有弹簧限位装置的C2称重传感器


运输保护装置

我们建议为称重系统提供合适的运输保护装置，以保护称重传感器。运输过程中的振动会导致产生极端的脉动负载，从而导致其失效。如果可能，称重传感器应该仅在系统的使用地点安装。在这种情况下，应该使用替代物放置在传感器安装位置。最好使用和传感器同样尺寸的替代物。如果不可能，应该使用厚的金属板作为内部力分流装置。

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