电子天平中的电磁传感器和应变片传感器各有其特点和优势,适用于不同的应用场景。以下是对这两种传感器的详细比较:
电磁传感器
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工作原理:
- 利用电磁力与被测物体的重力相平衡的原理来测量物体的质量。当被测物的重力通过连杆作用在线圈上时,线圈在磁场中切割磁力线,产生电磁力。这个电磁力与重力平衡,电流的大小与重量成比例关系。
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优势:
- 高精度:电磁传感器的精度范围较高,从0.01ug到1kg的精度均可胜任,适用于对精度要求较高的场合。
- 稳定性好:采用闭环控制,对传感器的输入信号有反馈控制,能够降低外部干扰对系统的影响,稳定性更高。
- 温度修正:在磁钢中加装有温度传感器,实时采集温度变化数据,形成闭环回路,动态进行温度修正,温度变化对称量数值的影响较小。
- 校准方式灵活:既可以做成外校天平,也可以做成全自动内校天平。
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缺点:
- 价格较高:由于技术复杂性和高精度要求,电磁传感器的电子天平价格相对较高。
应变片传感器
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工作原理:
- 依靠粘贴在传感器弹性体上的应变片感受重量变化。不同重量导致应变片产生响应的形变,从而影响其电阻值的变化。经过放大器、数模转换器的处理,将电阻信号变化为电压信号,从而得到重量数值。
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优势:
- 价格较低:应变片传感器的电子天平价格相对较低,适用于对精度要求不高、预算有限的场合。
- 结构简单:应变片传感器结构简单,体积小、重量轻,易于安装和维护。
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缺点:
- 精度有限:应变片传感器感受微小形变的能力有限,无法达到特别高的精度。
- 稳定性较差:采用开环控制,传感器误差除了出厂时做了一定补偿外没有反馈环节,这些开环节点的误差会对系统带来影响。此外,应变片传感器的弹性体、应变片、黏胶等均易受温度变化影响,容易因温度变化造成误差。
- 校准方式受限:应变片传感器电子天平一般只能通过外部校正。
综合比较
- 精度:电磁传感器的精度远高于应变片传感器,适用于需要高精度测量的场合。
- 稳定性:电磁传感器由于采用闭环控制和温度修正技术,稳定性更好。
- 价格:应变片传感器的电子天平价格较低,更适合预算有限的用户。
- 应用场景:电磁传感器适用于万分之一甚至十万分之一的分析天平,而应变片传感器则更常见于中低端天平。
因此,在选择电子天平的传感器时,应根据具体的应用场景和需求进行权衡。如果需要高精度和稳定性,且预算充足,建议选择电磁传感器;如果对精度要求不高,且预算有限,应变片传感器则是一个更经济的选择。