什么是荷载传感器及其原理?( 六 )


工作原理:氧传感器装在发动机的排气管里 , 用来测量排气中氧的含量 。它是按照大气与排气中氧浓度之差而产生电动势的一种电池 。如图 , 在陶瓷电解质的内、外两面分别涂有白金以形成电极 。当它插入排气管中时 , 其外表面接触废气 , 内表面则通大气 。在约300度以上的温度时 , 陶瓷电解质可变为氧离子的传导体 。当混合气较稀 , 也就是过量空气系数α〉1时 , 排气中含氧必然多 , 陶瓷电解质的内外表面的氧浓度差小 , 只产生小的电压;而当混合气较浓 , 也就是过量空气系数α〈1时 , 排气中氧含量较少 , 同时伴有大量的未完全燃烧物如CO、碳氢化合物等 , 这些成分都可能在催化剂的作用下与氧发生反应 , 消耗排气中残余的氧 , 使陶瓷电解质外表面的氧浓度趋向于零 , 这样就使得电解质内外的氧浓度差突然增大 , 传感器输出电压也突然增大了 , 其数值趋向于1V 。
六、温度传感器
作用:用来测量冷却水温度、进气温度和排气温度 。
种类:温度传感器的种类很多 , 如热敏电阻式、半导体式和热电偶式等 。
所谓热敏电阻 , 是指这种电阻对温度敏感 , 当作用在这种电阻上的温度变化时 , 其阻值会随温度的变化而变化 。其中 , 随温度升高的叫做正温度型热敏电阻 , 相反随温度升高阻值减少的 , 叫做负温度系数型热敏电阻 。
热敏电阻温度传感器的测量电路比较简单 , 只要把传感器与一个精密电阻串联接到一个稳定的电源上 , 就能够用串联电阻的分压输出反映温度的变化 。
检测卡车吨级数量的测力传感器与检测斤级的有什么不同,关键器件是什么?检测卡车吨级数量的测力传感器是力传感器 , 检测斤级的传感器是重传感器 。
从参数来看
称重传感器和力传感器的区别
计量单位
称重传感器:g, kg, t等
力传感器:N, kN, MN等
精度等级
称重传感器:依据OIML R60, GB/T 7551 , JJG 669等
力传感器:依据ISO376, JJG 144/391/455等
误差表示方式
称重传感器:最大允许误差(包含线性、滞后、温度影响等) , 3/4点连线法
力传感器:多种参数 , 如线性、重复性、TC0、TCspan、方位差、回零差、进回程差、长期稳定度、示值误差、内插误差等
测量范围
称重传感器:g ~ 几百t
力传感器:几十mN ~ 几十MN
量程衰减
对某一额定量程的传感器 , 通过提高测量仪表的放大倍数和标定 , 使该传感器可用来测量小载荷 , 并且达到足够的分辨率和测量精度 。
称重传感器:一般无此要求
力传感器:很多应用对起始段特性有一定要求
工作温度
称重传感器:一般考虑正常自然环境中使用 , -10 ~ 40℃
力传感器:高低温 , -40~几百摄氏度
加载时间
称重传感器:一般单次测量时间短
力传感器:加载时间长 , 比如疲劳试验
加载方向
称重传感器:一般单向 , 受力指向地球中心
力传感器:单向、拉压双向、自由安装受力不限方向 , 甚至测量Fx,Fy,Fz三方向力
安装频次
称重传感器:一次安装后整机调试 , 正常使用过程中不再装拆 。
力传感器:与传感器连接的测试对象可能经常变动 , 有时需要经常装拆 , 因此要求其特性在多次装拆时能保证具有良好的再现性 。
疲劳寿命
称重传感器:一般无需考虑
力传感器:需考虑 , 周期加载峰峰允许值
载荷工况
称重传感器:在每次加载时 , 要承受一次冲击 。加载波形近似为一梯形波上叠加一个衰减振荡的波形 。冲击力不会太大 , 过载程度也不会太严重
力传感器:工况复杂 , 冲击、振动 , 千变万化 , 很难预料
寄生负载
称重传感器:秤体结构设计十分讲究 , 加工、装配十分精确 , 所以称重传感器的受力状态较为理想 , 一般能保证使载荷通过传感器的设计轴线 。
力传感器:需考虑抗寄生负载能力 , 轴向力、径向力、弯矩均需考虑 , 必要的时候要选择多分量传感器进行测量
刚度
称重传感器:一般不考虑
力传感器:需考虑 , 设计测试设备时需进行相关计算