力传感器电气连接技巧

基于应变片的传感器

基于应变片的力传感器应用广泛，并且能在恶劣的环境下提供可靠精确的测量结果。为保证测量精度和准确性，必须正确地进行电气连接。

基于应变片的传感器采用的是惠斯通电桥 - 包括四个电阻。必须要需要外部电源或桥路激励电压 Ub 进行供电。激励电压 Ub 由放大器系统提供，典型值介于2.5 到 10 V 之间。

如果桥路激励电压超出工作范围上限, 力传感器中的应变片和其他电阻将会过热，多个参数(灵敏度, 灵敏度的温度系数) 将会产生变化。如果没有超出范围，在实验过程或生产过程中，这些变化可以忽略不计。

四线制传感器

应变传感器连接至少需要四根引线。许多传感器都遵循这个原则，一般称为四线电路。引线电阻在应用中不能被忽略。

对于5米的电缆来说，灵敏度损失为 0.36%，50米来说为 3.6% 。在校准过程中，这些变化是允许的。铜电缆的电阻是随温度变化的。温度升高，电阻将变大，施加到桥路上的电压将会减少。这在传感器调零过程中需要考虑，尤其是带有不同电缆长度的传感器。

HBM 四线制带有导线的力传感器已经进行过标定，剪切传感器电缆将会导致灵敏度变化。我们建议您在维护校准过程中，不要将其剪短。

六线制传感器

许多传感器使用六线制电路。他们有两根额外的引线来控制桥路的激励电压。由温度干扰和电缆长度变化引起的电缆电阻改变，可以通过放大器调整来达到设置点。这种传感器的优势是，您可以使用非常长的电缆 (长达 500 m) ，而传感器的灵敏度不会受到影响。即便是温度变化产生的导线电阻变化，也不会影响测量结果。

四线制传感器电缆不能进行更改。如果必须改电缆长度，必须使用六线制传感器。

屏蔽

采用 HBM 力传感器, 电缆屏蔽总是被连接到外壳上。产生的法拉第笼阻隔了电磁场, 这样就可以避免干扰，如果传感器电缆需要延长，必须将电缆的屏蔽层连接到扩展部分的屏蔽，必须让屏蔽层和传感器插头接触。

如果传感器和放大器有不同的电势差, 补偿电流将会通过电缆屏蔽造成较大干扰。理想情况下，应该制作一个低电阻连接， (电位均衡线)。我们推荐使用截面积为 16 mm2 的电缆。如果以上不可行，插头的屏蔽必须被切除。在任何情况下，这都是一种 '次优' 的方案。