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泰州市精泰儀器儀表有限公司
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電磁平衡傳感器工作原理

時(shí)間:2014/12/13閱讀:2344
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    電磁力平衡傳感器主要應(yīng)用在電子天平上,電子天平的重要特點(diǎn)是在測量被測物體的質(zhì)量時(shí)不用測量砝碼的重力,而是采用電磁力與被測物體的重力相平衡的原理來測量的。秤盤通過支架連桿與線圈連接,在稱量范圍內(nèi),當(dāng)被測重物的重力mg通過連桿支架作用于線圈上,方向向上,這時(shí)在磁場中若有電流通過,線圈將產(chǎn)生一個(gè)電磁力F,可用下式表示: 
    F=KBLI

    其中K為常數(shù)(與使用單位有關(guān)),B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,L為線圈導(dǎo)線的長度,I為通過線圈導(dǎo)線的電流強(qiáng)度。電磁力F和秤盤上被測物體重力mg大小相等、方向相反而達(dá)到平衡,同時(shí)在彈性簧片的作用下使秤盤支架回復(fù)到原來的位置。即

    F=KBLI=mg

    由上式可知,處在磁場中的通電線圈,流經(jīng)其內(nèi)部的電流I與被測物體的質(zhì)量成正比,只要測出電流I即可知道物體的質(zhì)量m。

    任何一個(gè)平衡控制系統(tǒng)為了進(jìn)一步提高其精度,需要加閉環(huán)控制系統(tǒng),如圖1所示。

    若被稱物加重,天平則產(chǎn)生不平衡狀態(tài),通過光電檢測器檢測到線圈在磁鋼中的瞬態(tài)位移,經(jīng)前置放大器和PID調(diào)節(jié)器產(chǎn)生一個(gè)變化量輸出,然后于固定的鋸齒波比較,使調(diào)寬脈沖加寬,再用該調(diào)寬脈沖控制電流開關(guān),使電流減小,而恒流源是固定不變的,從而使流經(jīng)線圈的電流增大,這樣使電磁力增大并與被測物相抵消從而達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

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