大家知道,
稱重傳感器是用在衡器(秤)中的,它的性能的好壞,將直接地影響到衡器的性能,尤其是溫度特性。
稱重傳感器的溫度特性主要有兩項(xiàng),一是稱重傳感器的零點(diǎn)溫度系數(shù),相似于現(xiàn)國(guó)標(biāo)中的溫度對(duì)最小靜負(fù)荷輸出的影響,另一項(xiàng)為稱重傳感器靈敏度溫度系數(shù),即現(xiàn)國(guó)標(biāo)中所述的溫度對(duì)靈敏度的影響。
為了說(shuō)明這兩項(xiàng)指標(biāo)(spec.)的重要性,我們來(lái)打個(gè)比方。
假設(shè)有一把桿秤,見(jiàn)圖1。一般而言,它由秤桿,秤盤(pán),秤紐和秤砣幾部分組成。
當(dāng)秤盤(pán)中沒(méi)有放任何負(fù)載時(shí),由于秤盤(pán)自身的重量,使得秤砣要放在P1的位置上,秤桿能平衡。我們常常在P1的位置上打上一個(gè)標(biāo)記,這個(gè)標(biāo)記通俗地稱之為“定盤(pán)星”,它表示了這桿秤的稱量零點(diǎn)。
當(dāng)在秤盤(pán)中放上了額定負(fù)荷(即制作秤時(shí),預(yù)期要該秤稱量的負(fù)荷)時(shí),此時(shí)秤砣要放置到P2
位置,秤桿又可出現(xiàn)平衡,我們也可在P2處打上標(biāo)記,以示秤盤(pán)中的物重。我們把P1P2間的長(zhǎng)度L稱為此桿秤的量程。
若我們把此桿秤理解為一只稱重傳感器,那么,定盤(pán)星可以理解為稱重傳感器的零輸出,即秤盤(pán)中無(wú)載荷時(shí)的輸出;若要把定盤(pán)星理解為最小靜負(fù)荷輸出,那么就把秤盤(pán)的重量理解為最小靜負(fù)荷;當(dāng)然,我們把L的長(zhǎng)度可以理解為稱重傳感器的額定輸出,也就是靈敏度。
我們希望這一個(gè)桿秤很準(zhǔn),就需要它在任何環(huán)境條件下,定盤(pán)星的位置不變,桿長(zhǎng)L也不變。但是很遺憾,實(shí)際上這兩者是隨著工作環(huán)境的變化而變化的。如圖所示,P1的位置會(huì)在l1的范圍內(nèi)變化,L的長(zhǎng)度會(huì)在l2的范圍內(nèi)變化,而且有時(shí)變化的范圍還相當(dāng)大。有人可能說(shuō),桿秤,我們也見(jiàn)過(guò),沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò),定盤(pán)星和桿長(zhǎng)變化而影響桿秤的準(zhǔn)確度的,實(shí)際上是因?yàn)闂U秤的準(zhǔn)確度等級(jí)很低。例如一桿30斤的秤,每?jī)啥加幸粋€(gè)標(biāo)記,它也不過(guò)只有300分度,所以,P1,P2位置的變化的影響還看不出來(lái)而已,當(dāng)我們要做的秤達(dá)到3000分度,甚而5000分度時(shí),P1,P2位置的變化就會(huì)明顯影響稱量結(jié)果。
在稱重傳感器中,P1的變化就是零輸出變化,若它是溫度引起的,我們就用零點(diǎn)溫度系數(shù)(或溫度對(duì)最小靜負(fù)荷輸出的影響)來(lái)描述它;P2的變化,或者說(shuō)L的變化,就是傳感器靈敏度的變化,若它是由溫度變化引起的,它就是靈敏度溫度系數(shù),也就是溫度對(duì)靈敏度的影響。
現(xiàn)在,我們很容易想象P1點(diǎn)變化,P2點(diǎn)也變化時(shí),這桿秤還會(huì)準(zhǔn)嗎?尤其是一把高精度的秤。 正因?yàn)槿绱耍覀冎谱鞣Q重傳感器時(shí),要做嚴(yán)格的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償,即讓P1不變化,或者說(shuō)得更確切一點(diǎn),要讓它的變化限制在一個(gè)很小的范圍內(nèi);同時(shí),我們也要做嚴(yán)格的靈敏度溫度補(bǔ)償,使得桿長(zhǎng)L不變化(在P1不變的條件下,P2也不變),或者說(shuō)要讓它的變化也控制在一個(gè)可以接受的范圍內(nèi)。若我們做不到這一點(diǎn),那么,制造用于高精度秤的稱重傳感器就是一句空話了。