稱重傳感器的靈敏度S的計(jì)算方法如下:
在一定的供電條件下,在傳感器的供電條件下,當(dāng)負(fù)載達(dá)到額定滿量程(如10kg)時(shí),Uout(如10mv)與供電電壓的比值:S=Uout/Uin=10mv/5V=2mv/V。
一般來(lái)說(shuō),高靈敏度對(duì)測(cè)量電路的要求較低,但過(guò)敏度過(guò)高后,測(cè)量電路的測(cè)量范圍一般較寬。理想情況選擇合適的靈敏度,使傳感器在所關(guān)心的測(cè)量范圍內(nèi)輸出零到全信號(hào)。這樣就可以充分利用測(cè)量電路的測(cè)量范圍,最大限度地提高測(cè)量精度。
稱重傳感器產(chǎn)品缺點(diǎn):
缺點(diǎn)一:輸出阻抗高,負(fù)載能力差。
由于電極的幾何尺寸,電容稱重傳感器的容量不容易做得很大,有幾十到幾百個(gè)微法,甚至只有幾個(gè)微法。因此,電容稱重傳感器輸出阻抗高,負(fù)載能力差,易受外界干擾,嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法工作。必須采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧?,給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)不便。
大容抗還要求傳感器絕緣部分的電阻值極高,否則絕緣部分會(huì)作為旁路電阻影響儀器的性能。因此,應(yīng)特別注意周圍環(huán)境,如溫度和清潔度。高頻供電可降低電容稱重傳感器的輸出阻力,但高頻放大和傳感器遠(yuǎn)比低頻復(fù)雜,寄生電容器影響大,不易保證工作穩(wěn)定性。
缺點(diǎn)二:非線性輸出特性。
電容稱重傳感器的輸出特性是非線性的。雖然采用了差異化改進(jìn),但不能完全消除。只有在忽略電場(chǎng)邊緣效應(yīng)時(shí),其他類型的電容傳感器才是線性的。否則,邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的附加電容器將直接疊加在傳感器電容器中,使輸出特性非線性。
缺點(diǎn)三:寄生電容器影響很大。
電容稱重傳感器初始電容小,所謂寄生電容不足,如連接傳感器和電子線的導(dǎo)線電容、電子線的雜散電容、傳感器內(nèi)板極及周圍導(dǎo)體的電容,不僅降低了傳感器的靈敏度,而且隨機(jī)變化,使儀器工作非常不穩(wěn)定,影響測(cè)量精度。
因此,對(duì)電纜的選擇、安裝和連接有嚴(yán)格的要求。比如以屏蔽性好、分布電容小的高頻電線為導(dǎo)線,導(dǎo)線厚度短,保證儀器雜散電容小穩(wěn)定,否則不能保證高測(cè)量精度。
應(yīng)當(dāng)指出的是,隨著材料、技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展,特別是綜合技術(shù)的快速發(fā)展,電容稱重傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)不斷發(fā)展和克服。在動(dòng)態(tài)、低壓和一些特殊測(cè)量方面,電容傳感器正逐漸成為一種高靈敏度、高精度的傳感器。