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我国称重传感器技术的近几年发展趋势

时间:2017-04-10   作者:彪贺  【原创】   


    称重传感器的发展趋势,可用“四化”来概括,即设计技术虚拟化,制造技术柔性化,生产工艺网络化,企业管理信息化。PWEB轮辐拉压力传感器.jpg

    设计技术虚拟化:包括弹性体结构设计的拟实技术和工艺设计的虚拟技术。结构设计的拟实技术:是指面向弹性体的结构和性能分析技术,包括动态仿真、动力学分析、强度和刚度有限单元法计算、敏感区应变大小与分布等,以达到优化设计的目的。

工艺设计的虚拟技术:是指面向弹性体生产过程的模拟和试验,检验弹性体的可加工性,加工方法和工艺的合理性,保证制造工艺最佳化。

    设计技术虚拟化的核心是有限单元计算和计算机动态仿真。通过仿真软件来模拟真实受载情况,发现并及时处理设计和工艺缺陷或错误,以确保结构设计和生产工艺的合理性。

制造技术柔性化:是指在多品种、大批量生产的弹性体加工中,纳入先进的制造技术:柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造系统。它是计算机技术、信息技术、自动控制技术等与传统的制造技术相结合形成的全新的制造系统。

    生产工艺网络化:是指在生产工艺全过程中,通过通讯线路和设备把各生产工序具有独立操作和控制功能的计算机系统相互连接起来,在网络软件管理下,实现信息的收集、存储和处理。与传统的“作坊手艺”生产工艺相比,大大的减少了手工操作,最大限度的排除了人为因素对产品质量的影响。

    企业管理信息化:是指按计算机处理的要求,依据结构化系统分析和设计方法,建立企业信息系统,实现企业管理全面现代化。包括CAD、CAM系统,生产管理系统,商务决策系统和经营管理系统等。

为适应电子称重技术从静态称重向动态称重发展;计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参数测量向多参数测量发展,以及电子衡器对称重传感器的新要求,以下课题将是今后一个时期的研发重点:

金誉彩票注册快速、低速动态和动态称重传感器及其阻尼技术;

多功能、多分量称重传感器及其测试方法;

微小和超大量程称重传感器;

防爆、耐压、耐腐蚀等称重传感器;

偏心载荷测量及车载秤用称重传感器;

大阻值低功耗高精度电阻应变计研制等。

    分析近年来电子衡器对称重传感器的新要求,不难得出小型化,集成化,多功能化和智能化将是称重传感器的重要特点和发展趋势。

    小型化:是指称重传感器总体结构体积小、高度低、重量轻,即小、薄、轻。例如:30t、60t弯曲环式结构,其外形尺寸分别为外径120mm和150mm,高度只有50mm和60mm。

     集成化:有结构集成和功能集成两种形式。结构集成是指弹性体与秤体合二为一的新型结构,例如:称重板、称重轨、称重钩、称重环等。功能集成是指将重量信息采集、放大、变换、传输、处理和显示都集于一体的称重传感器,例如:将敏感元件(弹性体)、转换元件(电阻应变计)、信号处理电路和称重显示控制都集于一体的轮辐式称重传感器,其数字显示位置就在传统轮辐式称重传感器的接线盒处,通常称为轮辐式称重仪。

    多功能化:是指称重传感器本身除具有检测重量信息的功能外,还能同时检测其它信息。例如:电子吊秤用称重传感器在检测重量信息的同时还可检测加速度信息;汽车检测平台用称重传感器,可同时检测垂直方向的重量信息和水平方向的侧向载荷,即多分力测量。

    智能化:是由于模拟式称重传感器输出信号小,抗干扰能力差,传输距离短,称重显示控制仪复杂,组秤调试周期长,根本不适应数字式智能电子衡器的发展。称重传感器的智能化就是研制新型数字式智能称重传感器。有两种结构:整体型一一在称重传感器内部增加放大、滤波、A/D转换器、微处理器、温度传感器等数字处理电路,利用数字补偿技术与工艺实现各项补偿。分离型一——将整体型数字式智能称重传感器内的数字电路置于外部接线盒内,称为数字模盒。将普通模拟式称重传感器接入数字模盒,就可变模拟输出为数字输出,通常将其称为分离型数字称重传感器系统。

数字式智能称重传感器具有如下特点:

(1)输出信号大,抗干扰能力强,传输距离远,信噪比高;

(2)通过数字补偿电路和数字补偿工艺,可进行线性、滞后、蠕变等补偿,改善了性能;

金誉彩票注册(3)输出信号规格化;

(4)内装温度传感器,通过补偿软件可进行实时温度补偿,稳定性好;

(5)各数字式智能称重传感器的地址可调,便于应用与互换。

    什么是智能传感器,在各国相关杂志上讨论多年,20世纪90年代中期才有比较一致的看法:把凡具有一种或多种敏感功能,能够完成信号探测和处理、逻辑判断、双向通讯、自检、自校、自补偿、自诊断和计算等全部或部分功能的器件叫做智能传感器。它可以是集成的,也可以是分离件组装的。数字式智能称重传感器完全符合此定义。今后一个时期,智能化数字补偿技术和工艺还需进一步完善和提高。

    最后希望我国称重传感器行业,尽快结束疯狂的价格大战,实施“质量竞争战略”和21世纪的“创新竞争战略”,以制造技术和制造工艺为突破口,迅速提高我国称重传感器的总体质量水平和信誉度,培养叫得响,用得好,站得住的名牌产品,尽快融入国际市场,参与国际竞争。


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