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知识分享—电容式称重测力传感器的工作原理

与几十年来一直使用的应变式传感器相比,电容式称重测力传感器在称重领域相对较新。电容式传感器使用电荷来测量重量。这一点以及其他重要的差异使电容式传感器比传统的应变片式负载传感器具有几个优势。了解电容式负载传感器的工作原理可以帮助您选择适合特定应用的传感器。


正如名称所示,电容式负载传感器使用电容来测量重量。基本上,这是一个小的储存电荷。电容式负载传感器之所以具有独特的优势,是因为它们是通过何种方式创建这个电荷来实现的。

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电容式称重传感器构造

从外观上看,电容式称重测力传感器和应变片称重测力传感器看起来是一样的。任何一种技术都可以用于S形梁、梁、圆盘、按钮或其他类型的称重测力传感器。然而,内部的组件却非常不同。


电容式称重测力传感器使用一系列电容来测量传感器上的重量。在每个电容器内部,有两个带电金属板之间夹着一个介电体,这是一个未带电的材料。这种简单的结构使得电容能够测量重量。放在电容器上的负载使得金属板彼此更加靠近,首先会产生电流,然后在两个金属板之间积累能量。


金属板之间的介电材料储存了这个电荷。然后,这个电荷被转化成电压,可以重新解释为重量。


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电容称重传感器在不同应用中的使用—1

液体喷雾、灰尘和湿度

电容传感器可以对非常精细的重量差异进行测量,也可以对剧烈的变化和重负荷进行测量。虽然板的结构、介电材料以及板之间的距离可能会有所变化,但其一般原理和操作方式仍然相同。所有这些因素都可以改变传感器的灵敏度和量程,因此电容传感器可以根据应用的需求进行构造。

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电容传感器可以自动产生电压测量结果,而应变片传感器必须先转换为电压。这就引入了额外的步骤和额外的组件,必须完全封闭才能实现应变片负载传感器的密封。电容传感器更容易实现密封封装,因为它不需要额外的连接或组件。这不仅意味着电容传感器可以轻松适用于液体、粉尘或高湿度环境中的应用,还意味着电容传感器寿命更长,需要的维护更少。


电容称重传感器在不同应用中的使用—2

振动和电磁干扰

应变片传感器需要数字转换器将其模拟信号转换为数字读数。电容式传感器会自动产生数字输出,因此不需要转换器。这使得它对于干扰更不容易受影响,因此不会受到焊接或大负荷转换时可能产生的电噪声的影响。由于传感器内部的弯曲元件更厚,所以它们对于振动造成的损坏也更不容易。


与应变式传感器相对精细的结构相比,电容式传感器更坚固。这意味着它们不容易受到超载和侧向载荷的损坏。这使得电容式传感器在各种应用中具有许多优点,包括可能因沉重的货物从较高距离掉入秤台或需要进行精确测量的小重量。要找到适合您的称重和配料系统的传感器,请与工程专家合作。