Interface 201 称重传感器用户指南

问：我可以使用称重传感器进行动态力测量吗？
答：称重传感器的规格应注明是否适合动态力测量。请参阅用户手册或联系制造商获取具体指导。
问：我如何知道我的称重传感器是否需要更换？
答：如果您发现称重传感器的测量结果存在显着偏差、不稳定的行为或物理损坏，则可能是时候考虑更换它了。请联系制造商以获得进一步帮助。

介绍

称重传感器简介 201 指南
欢迎阅读《Interface 称重传感器 201 指南：使用称重传感器的一般程序》，这是 Interface 广受欢迎的称重传感器现场指南的重要摘录。
该快速参考资源深入探讨了设置和使用称重传感器的实际问题，使您能够从设备中提取最准确、最可靠的力测量结果。
无论您是经验丰富的工程师还是对力测量领域充满好奇的新手，本指南都提供了宝贵的技术见解和实用说明来指导流程，从选择正确的称重传感器到确保最佳性能和使用寿命。
在本简短指南中，您将了解有关使用 Interface 力测量解决方案（特别是我们的精密称重传感器）的一般程序信息。
深入了解称重传感器操作的基本概念，包括激励体积tage、输出信号及测量精度。通过有关物理安装、电缆连接和系统集成的详细说明，掌握正确安装称重传感器的艺术。我们将指导您了解错综复杂的“死端”和“活端”、不同的细胞类型以及特定的安装程序，确保安全稳定的设置。
Interface Load Cells 201 指南是另一份技术参考，可帮助您掌握力测量的艺术。凭借其清晰的解释、实用的程序和富有洞察力的提示，您将能够顺利地获取准确可靠的数据、优化流程并在任何力测量应用中获得卓越的结果。
请记住，精确的力测量是无数行业和事业的关键。我们鼓励您探索以下部分，以更深入地研究称重传感器使用的特定方面，并释放精确力测量的力量。如果您对这些主题有任何疑问，需要帮助选择正确的传感器，或者想要探索特定的应用，请联系接口应用工程师。
您的界面团队

使用称重传感器的一般程序

励磁音量tage

接口称重传感器均包含全桥电路，如图 1 中的简化形式所示。每个支路通常为 350 欧姆，型号系列 1500 和 1923 除外，其支路为 700 欧姆。
首选激发体积tage 为 10 VDC，保证用户与接口处执行的原始校准最接近。这是因为应变计系数（应变计的灵敏度）受温度影响。由于仪表中的散热通过薄环氧树脂胶层耦合到挠性件，因此仪表的温度保持在非常接近周围挠性件温度的温度。然而，应变计的功耗越高，应变计温度偏离弯曲温度就越远。参考图 2，请注意 350 欧姆电桥在 286 VDC 时消耗 10 mW。体积加倍tage 至 20 VDC 使耗散增加四倍，达到 1143 mw，这在小应变计中是很大的功率，因此导致从应变计到挠性件的温度梯度大幅增加。相反，将体积减半tage 至 5 VDC 将功耗降低至 71 mw，这并不明显小于 286 mw。操作低 Profile 电池在 20 VDC 下工作时，其灵敏度会比接口校准降低约 0.07%，而在 5 VDC 下工作时，其灵敏度会增加不到 0.02%。在便携式设备中，为了节省电量，在 5 甚至 2.5 VDC 下运行电池是一种非常常见的做法。

某些便携式数据记录仪会在极短的时间内以电气方式开启激励，以进一步节省电力。如果占空比（百分比tag“开启”时间的 e）仅为 5%，在 5 VDC 激励下，热效应仅为 3.6 mw，这可能导致接口校准的灵敏度提高高达 0.023%。拥有仅提供交流激励的电子设备的用户应将其设置为 10 VRMS，这将导致桥式压力计中的散热量与 10 VDC 相同。激发体积变化tage 还会导致零平衡和蠕变的微小变化。当激发体积时，这种效应最为明显tage 首先被打开。针对这种效应的明显解决方案是，通过在压力计温度达到平衡所需的时间内以 10 VDC 激励运行称重传感器，从而使称重传感器稳定。对于关键校准，这可能需要长达 30 分钟。由于励磁体积tag通常对 e 进行良好调节，以减少测量误差、激励电压的影响tag用户通常看不到变化，除非卷tage 首先应用于单元格。

励磁量遥感tage

许多应用可以使用图 3 中所示的四线连接。信号调节器生成调节的激励电压tage，Vx，通常为 10 VDC。两根导线承载激励电压tage 至称重传感器各有一个线路电阻 Rw。如果连接电缆足够短，励磁电压下降tag由流过 Rw 的电流引起的线路中的 e 不会成为问题。图4所示为掉线问题的解决方案。通过从称重传感器引回两根额外的电线，我们可以连接体积tage 位于称重传感器至信号调节器中传感电路的端子处。这样，调节电路就可以维持励磁电压tag在所有条件下，称重传感器的电压均精确为 10 VDC。该六线电路不仅可以校正电线的压降，还可以校正因温度引起的电线电阻的变化。图 5 显示了对于三种常见尺寸的电缆，使用四线电缆产生的误差大小。
通过注意到导线尺寸的每一步增加，电阻（以及由此产生的线压降）都会增加 1.26 倍，该图可以针对其他导线尺寸进行插值。该图表还可用于计算不同电缆长度的误差，方法是计算长度与 100 英尺的比率，并将该比率乘以图表中的值。图表的温度范围可能看起来比必要的更宽，对于大多数应用来说都是如此。然而，考虑一下 #28AWG 电缆，该电缆在冬季主要在 20 华氏度的室外运行到称重站。当夏季阳光照射在电缆上时，电缆温度可能会升至超过 140 华氏度。误差将从 – 3.2% RDG 至 –4.2% RDG，变化 –1.0% RDG。
如果电缆上的负载从一个称重传感器增加到四个称重传感器，则跌落情况会恶化四倍。因此，对于前amp例如，100 英尺 #22AWG 电缆在 80 华氏度时的误差为 (4 x 0.938) = 3.752% RDG。
这些误差是如此之大，以至于所有多电池安装的标准做法是使用具有远程感测功能的信号调节器，并使用六线电缆连接到互连四个电池的接线盒。请记住，大型汽车衡可能有多达 16 个称重传感器，因此解决每次安装的电缆电阻问题至关重要。
简单易记的经验法则：

100 英尺长的 #22AWG 电缆（两条线都在环路中）的电阻在 3.24 华氏度时为 70 欧姆。
电线尺寸每增加三级，电阻就会增加一倍，或者每增加一级，电阻就会增加 1.26 倍。

退火铜线的电阻温度系数为每 23 华氏度 100%。

根据这些常数，可以计算出电线尺寸、电缆长度和温度的任意组合的环路电阻。

物理安装：“死端”和“活端”

尽管称重传感器无论其方向如何以及是否在拉伸模式或压缩模式下运行都将发挥作用，但正确安装传感器对于确保传感器能够提供其能够提供的最稳定的读数非常重要。

所有称重传感器都有一个“死”端、一个“活”端和一个“活”端。死端定义为通过固体金属直接连接到输出电缆或连接器的安装端，如图 6 中的粗箭头所示。相反，带电端通过量规区域与输出电缆或连接器分开的弯曲度。

这个概念很重要，因为将电池安装在其带电端会使其受到因移动或拉动电缆而引入的力，而将其安装在死端可确保通过电缆传入的力被分流至安装件，而不是被由称重传感器测量。一般来说，当电池位于水平表面的死角时，接口铭牌读数正确。因此，用户可以使用铭牌文字向安装团队非常明确地指定所需的方向。作为前任amp例如，对于将容器从天花板托梁拉紧的单单元安装，用户将指定安装单元，以便铭牌上的读数颠倒。对于安装在液压缸上的单元，铭牌将在以下情况下正确读取： view从液压缸端开始。

笔记： 某些 Interface 客户已指定其铭牌按照正常做法颠倒放置。在确定了解铭牌方向情况之前，客户安装时请务必小心。

梁式电池的安装程序

梁式电池通过机械螺钉或螺栓穿过挠性件末端的两个未攻丝的孔安装。如果可能，应在螺钉头下方使用平垫圈，以避免划伤称重传感器的表面。所有螺栓应为 5 级至 #8 尺寸，8/1” 或更大尺寸为 4 级。由于所有扭矩和力都施加在电池的死端，因此安装过程损坏电池的风险很小。但安装电池时应避免电弧焊，并避免电池掉落或撞击电池的带电端。安装电池：

MB 系列电池使用 8-32 个机器螺钉，扭矩为 30 英寸磅

SSB 系列电池还使用 8-32 个机械螺钉，容量为 250 磅力
对于 SSB-500，使用 1/4 – 28 螺栓并拧紧至 60 英寸磅（5 英尺磅）

对于 SSB-1000，使用 3/8 – 24 螺栓并拧紧至 240 英寸磅（20 英尺磅）

其他微型电池的安装程序

与梁式电池相当简单的安装程序相比，其他迷你电池（SM、SSM、SMT、SPI 和 SML 系列）通过计量装置从带电端到死端施加任何扭矩，从而存在损坏风险。区域。请记住，铭牌覆盖了测量区域，因此称重传感器看起来像一块实心金属。因此，安装人员必须接受迷你电池构造方面的培训，以便他们了解扭矩的应用会对铭牌下中心的薄规格区域产生什么影响。
每当必须向电池施加扭矩时，为了安装电池本身或将固定装置安装到电池上，应使用开口扳手或月牙扳手固定受影响的一端，以便电池上的扭矩可以在施加扭矩的同一端产生反作用。通常最好先安装固定装置，使用台虎钳固定称重传感器的活动端，然后将称重传感器安装在其死端。此顺序最大限度地减少了通过称重传感器施加扭矩的可能性。

由于迷你电池两端都有用于连接的内螺纹孔，因此所有螺纹杆或螺钉必须插入至少一个直径的螺纹孔中，
以确保牢固的附着力。此外，所有螺纹固定装置均应使用锁紧螺母牢固锁定到位或拧紧至肩部，以确保牢固的螺纹接触。螺纹接触松动最终会导致称重传感器螺纹磨损，导致传感器在长期使用后无法满足规格要求。

用于连接容量大于 500 磅力的迷你系列称重传感器的螺杆应进行 5 级或更好的热处理。获得带有 3 级滚压螺纹的硬化螺纹杆的一种好方法是使用内六角驱动紧定螺钉，该螺钉可以从任何大型目录仓库（如 McMaster-Carr 或 Grainger）获得。
为了获得一致的结果，可以使用杆端轴承和U形夹等硬件
通过在采购订单上指定确切的硬件、旋转方向和孔间距，在工厂进行安装。工厂总是很乐意为所附硬件提供推荐的和可能的尺寸。

Low Pro 的安装程序file 带碱基的细胞

当低专业人士时file 电池从工厂采购时已安装好底座，电池周边的安装螺栓已正确拧紧，并且电池已在底座就位的情况下进行了校准。底座底面上的圆形台阶旨在将力正确引导通过底座并进入称重传感器。底座应牢固地固定在坚硬、平坦的表面上。

如果要将底座安装到液压缸的外螺纹上，可以使用活动扳手防止底座旋转。为此，底座周边有四个扳手孔。
关于与轮毂螺纹的连接，需要满足三个要求才能确保获得最佳结果。

与称重传感器轮毂螺纹接合的螺纹杆部分应具有 3 级螺纹，以提供最一致的螺纹与螺纹接触力。
应将杆拧入轮毂至底部塞子，然后后退一圈，以重现原始校准期间使用的螺纹啮合。
必须使用锁紧螺母将螺纹紧密接合。实现这一点的最简单方法是将张力拉至 130
电池容量达到 140%，然后轻轻安装锁紧螺母。当张力释放后，螺纹将正确啮合。与尝试通过在杆上没有张力的情况下扭转锁紧螺母来卡紧螺纹相比，这种方法提供了更一致的接合。

如果客户没有足够的张力来设置轮毂螺纹，也可以在任何 Low Pro 中安装校准适配器file 工厂里的电池。这种构造将产生最好的可能结果，并且将提供外螺纹连接，该连接对于连接方法来说并不那么重要。

此外，校准适配器的末端形成球形半径，这也使得称重传感器可以将传感器用作基础直压缩传感器。这种压缩模式的配置比在通用单元中使用加载按钮更具线性和可重复性，因为校准适配器可以在张力下安装并正确卡住，以使单元中的螺纹接合更加一致。

Low Pro 的安装程序file 无碱基细胞

Low Pro 的安装file 电池应重现校准期间使用的安装。因此，当需要将称重传感器安装在客户提供的表面上时，应严格遵守以下五个标准。

安装表面的材料应与称重传感器具有相同的热膨胀系数和相似的硬度。对于容量不超过 2000 磅力的电池，请使用 2024 铝。对于所有较大的电池，请使用硬化至 Rc 4041 至 33 的 37 钢。
厚度应至少与称重传感器通常使用的工厂底座一样厚。这并不意味着电池无法在更薄的安装下发挥作用，但电池可能无法满足薄安装板上的线性度、重复性或磁滞规格。
表面应研磨至 0.0002” TIR 的平整度，如果研磨后对板进行热处理，则始终值得对表面进行一次轻微研磨以确保平整度。
安装螺栓应为8级。如果本地无法获得，可以从工厂订购。对于带有沉头安装孔的电池，请使用内六角螺钉。对于所有其他电池，请使用六角头螺栓。请勿在螺栓头下方使用垫圈。
首先将螺栓拧紧至规定扭矩的60%；接下来，扭矩至90%；最后，完成100%。应按顺序拧紧安装螺栓，如图 11、12 和 13 所示。对于具有 4 个安装孔的电池，请使用 4 孔图案中前 8 个孔的图案。

Low Pro 中夹具的安装扭矩file 单元格

将夹具安装到 Low Pro 活动端的扭矩值file 称重传感器与所涉及材料表中的标准值不同。造成这种差异的原因是薄径向 webs 是唯一限制中心轮毂相对于电池外围旋转的结构构件。在不损坏传感器的情况下实现牢固的螺纹与螺纹接触的最安全方法是施加称重传感器容量的 130% 至 140% 的拉伸负载，通过对锁紧螺母施加轻微扭矩来牢固地设置锁紧螺母，然后然后释放负载。

LowPro 轮毂上的扭矩file® 细胞应受以下等式限制：

例如ample，1000 磅力 LowPro 的轮毂file® 电池不应承受超过 400 磅英寸的扭矩。

警告： 施加过大的扭矩可能会剪切密封膜片边缘和弯曲部分之间的粘合。它还可能导致径向永久变形 webs，这可能会影响校准，但可能不会显示为称重传感器零平衡的变化。

Interface® 是值得信赖的力测量解决方案® 的世界领导者。我们通过设计、制造和保证最高性能的称重传感器、扭矩传感器、多轴传感器和相关仪器而处于领先地位。我们世界一流的工程师为航空航天、汽车、能源、医疗以及测试和测量行业提供从克到数百万磅、数百种配置的解决方案。我们是全球财富 100 强公司的卓越供应商，包括：波音、空客、NASA、福特、通用汽车、强生、NIST 以及数千个测量实验室。我们的内部校准实验室支持各种测试标准：ASTM E74、ISO-376、MIL-STD、EN10002-3、ISO-17025 等。

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文件/资源

接口 201 称重传感器 [pdf] 用户指南
201 称重传感器，201，称重传感器，传感器

参考

用户手册

接口 201 称重传感器

产品信息

产品使用说明

介绍