電子天平中的電磁傳感器和應變片傳感器各有其特點和優勢,適用于不同的應用場景。以下是對這兩種傳感器的詳細比較:
電磁傳感器
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工作原理:
- 利用電磁力與被測物體的重力相平衡的原理來測量物體的質量。當被測物的重力通過連桿作用在線圈上時,線圈在磁場中切割磁力線,產生電磁力。這個電磁力與重力平衡,電流的大小與重量成比例關系。
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優勢:
- 高精度:電磁傳感器的精度范圍較高,從0.01ug到1kg的精度均可勝任,適用于對精度要求較高的場合。
- 穩定性好:采用閉環控制,對傳感器的輸入信號有反饋控制,能夠降低外部干擾對系統的影響,穩定性更高。
- 溫度修正:在磁鋼中加裝有溫度傳感器,實時采集溫度變化數據,形成閉環回路,動態進行溫度修正,溫度變化對稱量數值的影響較小。
- 校準方式靈活:既可以做成外校天平,也可以做成全自動內校天平。
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缺點:
- 價格較高:由于技術復雜性和高精度要求,電磁傳感器的電子天平價格相對較高。
應變片傳感器
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工作原理:
- 依靠粘貼在傳感器彈性體上的應變片感受重量變化。不同重量導致應變片產生響應的形變,從而影響其電阻值的變化。經過放大器、數模轉換器的處理,將電阻信號變化為電壓信號,從而得到重量數值。
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優勢:
- 價格較低:應變片傳感器的電子天平價格相對較低,適用于對精度要求不高、預算有限的場合。
- 結構簡單:應變片傳感器結構簡單,體積小、重量輕,易于安裝和維護。
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缺點:
- 精度有限:應變片傳感器感受微小形變的能力有限,無法達到特別高的精度。
- 穩定性較差:采用開環控制,傳感器誤差除了出廠時做了一定補償外沒有反饋環節,這些開環節點的誤差會對系統帶來影響。此外,應變片傳感器的彈性體、應變片、黏膠等均易受溫度變化影響,容易因溫度變化造成誤差。
- 校準方式受限:應變片傳感器電子天平一般只能通過外部校正。
綜合比較
- 精度:電磁傳感器的精度遠高于應變片傳感器,適用于需要高精度測量的場合。
- 穩定性:電磁傳感器由于采用閉環控制和溫度修正技術,穩定性更好。
- 價格:應變片傳感器的電子天平價格較低,更適合預算有限的用戶。
- 應用場景:電磁傳感器適用于萬分之一甚至十萬分之一的分析天平,而應變片傳感器則更常見于中低端天平。
因此,在選擇電子天平的傳感器時,應根據具體的應用場景和需求進行權衡。如果需要高精度和穩定性,且預算充足,建議選擇電磁傳感器;如果對精度要求不高,且預算有限,應變片傳感器則是一個更經濟的選擇。