電容稱重傳感器溫度特性分析與補償?shù)难芯?pdf

1、電容傳感器由于其具有測量靈敏度高、低功耗及結構簡單等優(yōu)點被廣泛應用于測量壓力、力以及位移等領域。然而電容傳感器也存在一些缺點:(1)輸入輸出特性高度的非線性(2)工作時,容易受到周圍環(huán)境因素如濕度、振動、電磁干擾以及溫度變化的影響,尤其以溫度對其影響最為顯著。電容稱重傳感器是以電容傳感器為基礎實現(xiàn)質量測量,因此為了降低傳感器非線性特性及溫度因素的干擾,亟需對傳感器的非線性校正和溫度特性問題進行研究,以提高電容稱重傳感器測量結果的準確和穩(wěn)

2、定。基于上述背景,本文對電容稱重傳感器的非線性校正和溫度特性問題進行了研究,主要內容如下:
　　(1)分析了電容稱重傳感器的測量原理、靈敏度和線性度等技術指標以及溫度對電容稱重傳感器的影響機理,給出了在溫度影響下,傳感器輸出特性的計算公式,建立了溫度特性分析的理論基礎;
　　(2)以200g量程分度值為0.001g的電子天平為研究對象,通過對其稱重傳感器受力的理論計算與仿真實驗建立了稱重傳感器的力學分析模型,并利用ANSYS

3、的APDL參數(shù)化設計語言對傳感器彈性元件進行了參數(shù)化設計與分析,為傳感器彈性元件的設計提供了理論依據(jù)和技術指導;
　　(3)針對溫度對電容稱重傳感器的影響主要表現(xiàn)在對傳感器彈性元件的影響,利用ANSYS對稱重傳感器進行了力—溫度耦合分析,分析了溫度對稱重傳感器輸出特性的影響,主要包括傳感器零點溫度特性分析、最小靜負荷溫度特性分析、滿量程下溫度特性分析以及溫度對傳感器靈敏度和線性度的影響,給出了對其溫度特性進行有效補償?shù)姆椒?