[其他]平行梁式電子盤秤偏載誤差的補償方法

在審

• 申請號: 86109655
• 申請日: 1986-12-15
• 公開（公告）號: CN86109655A
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發明（設計）人: 阮米芳
• 申請（專利權）人: 阮米芳
• 主分類號: G01G7/00
• 分類號: G01G7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及應變式傳感器。

制造電子盤秤（包括電子臺秤）的傳統方法是在三個排成三角形的傳感器上加秤盤（或平臺），它與使用單個傳感器的盤秤相比，具有結構復雜和成本高的缺點。并且，只有當三個傳感器的傳感器系數完全一致時，才不會產生由于加載位置不確定而引起的輸出誤差。另外，復雜的結構也會導致系統精密的下降。

當平行梁式傳感器出現以后，由于根據理論分析該傳感器的輸出對加載位置不敏感，所以傳感器工作者都希望用單個的傳感器來制作電子盤秤。但是，由于實際做出的這種盤秤在加工和工藝上均存在著一些無法完全消除的誤差，所以使得它的輸出大多對加載位置有較大的敏感性。它的偏載誤差常常大于1%，因而無法推廣使用。

本發明的任務是找出一種在一般情況下均可以完全消除這種誤差的補償方法。

這種方法把補償分為軸向補償和側向補償。前者針對載荷在彈性體軸向的移動，后者針對于載荷在垂直于彈性體軸方向的移動。根據需要，可以對其中之一進行補償，也可以對二者進行補償。側向補償必須有補償片和補償電阻;軸向補償必須有補償電阻，補償片可有可無，視所用的電路而定。補償目的均由調節補償電阻的大小達到。

補償片應該貼在梁深最小的截面上。因為通常工作片貼在彈性體的內應變峰值位置，所以補償片最好安排在外表面，若把補償片和工作片均安排在內表面，則應該考慮彈性體的厚度是否足夠。補償片可以選用小規格的應變片。軸向補償片的方向應該與彈性體軸的方向一致，若采用二個軸向補償片，則不能把它們同安排在上梁或下梁。側向補償片的方向應該與彈性體軸成45°，若采用二個側向補償片，則在彈性體端頭受扭轉時，它們的粘貼方向使得它們感受到符號相反的應變。最好把側向補償片和軸向補償片分別貼在相對角的位置上。補償片的方向和位置允許有小的偏差，但較大的偏差將導致補償片補償能力的下降。

可以達到補償目的的電路有很多種形式。它們可以是單電橋電路，也可以是雙電橋電路（通常其中一架為補償電橋，另一架為工作電橋）。雙電橋電路中有串聯電橋和并聯電橋，它們各自又可以分為幾種形式，例如，補償片與補償電阻串聯或補償片與補償電阻并聯。在單電橋電路中，補償片可以采用一個或幾個。采用四個補償片的電路具有對稱的特點，它包括二種形式，一種是補償元件與工作片串聯，另一種是補償元件與工作片并聯，前者要求補償片的阻值較小，才不致使傳感器系數有大的下降;后者要求補償片的阻值較大，才不致使傳感器系數有大的下降。前者是本發明人推薦的電路。它與采用一個補償片的一種電路將在下面作為二個實施方案介紹。其它電路均無特別的優點，所以不作詳細介紹。

實施方案1：

該方案的電路如附圖1所示。其中R₁～R₄為工作片，R^′₁～R^′₄為補償片，r₁～r₄為補償電阻，V為數字電壓表，E為穩壓電源。

軸向補償的二個補償片和側向補償的兩個補償片必須分別安排在相鄰的橋臂上。在這里我們假定R^′₁和R^′₂為軸向補償片，R^′₃和R^′₄為側向補償片。

實施時，建議先進行軸向補償，然后再進行側向補償。側向補償完成后，一般無需要再作補償，只有在精度要求特別高的場合才需要再作一次軸向補償。補償過程中，r₁和r₂，r₃和r₄應分別保持一致（包括阻值，種類和規格等）。

軸向補償完成的標志是所選取的補償電阻使得載荷（一般選擇在0.5～1倍滿量程載荷之間）在軸向移動時，輸出的變化在允許誤差范圍內。相似地，側向補償完成的標志是所選取的補償電阻使得載荷在側向移動時，輸出的變化在允許誤差范圍內。

值得注意的是，若加上補償元件后，軸向誤差加劇（誤差的符號相同，且數值增大），則應把R^′₁和R^′₂互換。相似地，若側向誤差加劇，應把R^′₃和R^′₄互換。補償電阻應選用溫度系數小的電阻。

實施方案2：