日本OMRON欧姆龙光电传感器E3S-CT11-L-无锡德为源自动化科技有限公司

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详细介绍

日本OMRON欧姆龙光电传感器E3S-CT11-L

电容式物位传感器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程，主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。

电容式液位传感器由电容式传感器与电子模块电路组成，它以两线制4～20mA恒定电流输出为基型，经过转换，可以用三线或四线方式输出，输出信号形成为 1～5V、0～5V、0～10mA等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时，因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数，所以电容量随着物料高度的变化而变化。传感器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低，对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。

锑电极酸度

锑电极酸度传感器是集 PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表，它是由锑电极与参考电极组成的PH值测量系统。在被测酸性溶液中，由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层，这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度，该浓度与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作1，其电极电位就可用能斯特公式计算出来。

锑电极酸度传感器中的固体模块电路由两大部分组成。为了现场作用的安全起见，电源部分采用交流24V为二次仪表供电。这一电源除为清洗电机提供驱动电源外，还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压，以供变送电路使用。第二部分是测量传感器电路，它把来自传感器的基准信号和PH酸度信号经放大后送给斜率调整和定位调整电路，以使信号内阻降低并可调节。将放大后的PH信号与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路，后输出与PH值相对应的4～20mA恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制PH值。

酸碱盐

酸、碱、盐浓度传感器通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。这种传感器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。

酸、碱、盐浓度传感器的工作原理是：在一定的范围内，酸碱溶液的浓度与其电导率的大小成比例。因而，只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。当被测溶液流入电导池时，如果忽略电极极化和分布电容，则可以等效为一个纯电阻。在有恒压交变电流流过时，其输出电流与电导率成线性关系，而电导率又与溶液中酸、碱浓度成比例关系。因此只要测出溶液电流，便可算出酸、碱、盐的浓度。

酸、碱、盐浓度传感器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。电子模块电路则由激励电源、电导池、电导放大器、相敏整流器、解调器、温度补偿、过载保护和电流转换等单元组成。

电导

它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表（一体化传感器），可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。

由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体，因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用，且符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反，具有负向温度特性。为区别于金属导体，电解质溶液的导电能力用电导（电阻的倒数）或电导率（电阻率的倒数）来表示。当两个互相绝缘的电极组成电导池时，若在其中间放置待测溶液，并通以恒压交变电流，就形成了电流回路。如果将电压大小和电极尺寸固定，则回路电流与电导率就存在一定的函数关系。这样，测了待测溶液中流过的电流，就能测出待测溶液的电导率。电导传感器的结构和电路与酸、碱、盐浓度传感器相同。^[5]

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MIDAS-S/E-NH3
MIDAS-S/E-ASH
MIDAS-S/E-HCL
MIDAS-S/E-HFX
MIDAS-E-HFU
MIDAS-S/E-HFL
MIDAS-S/E-BR2
MIDAS-S/E-CO2
MIDAS-I-CO2
MIDAS-S/E-COX
MIDAS-S/E-HAL
MIDAS-S/E-BR2
MIDAS-S/E-B2H
MIDAS-S/E-HCL
MIDAS-E-HCH
MIDAS-S/E-XCF
MIDAS-S/E-SHX
MIDAS-S/E-LEL
MIDAS-S/E-HAL
MIDAS-S/E-XCF
MIDAS-E-CFH
MIDAS-S/E-LEL
MIDAS-S/E-H2X
MIDAS-S/E-HCL
MIDAS-E-HCH
MIDAS-S/E-HCN
MIDAS-S/E-HFX
MIDAS-S/E-HFL
MIDAS-S/E-H2S
MIDAS-S/E-HSH
MIDAS-S/E-XHF
MIDAS-S/E-NO2
MIDAS-S/E-NOX

7 主要分类

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按用途

压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。

按原理

振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

按输出信号

模拟传感器：将被测量的非电学量转换成模拟电信号。

数字传感器：将被测量的非电学量转换成数字输出信号（包括直接和间接转换）。

膺数字传感器：将被测量的信号量转换成频率信号或短周期信号的输出（包括直接或间接转换）。

开关传感器：当一个被测量的信号达到某个特定的阈值时，传感器相应地输出一个设定的低电平或高电平信号。

按其制造工艺

传感器（图3）集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底（基板）上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺（溶胶、凝胶等）生产。

完成适当的预备性操作之后，已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低，以及传感器参数的高稳定性等原因，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。

按测量目

物理型传感器是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。

化学型传感器是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。

按其构成

基本型传感器：是一种基本的单个变换装置。

组合型传感器：是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。

应用型传感器：是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

按作用形式

按作用形式可分为主动型和被动型传感器。

主动型传感器又有作用型和反作用型，此种传感器对被测对象能发出一定探测信号，能检测探测信号在被测对象中所产生的变化，或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型，检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例，而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。

被动型传感器只是接收被测对象本身产生的信号，如红外辐射温度计、红外摄像装置等。

8 主要特性

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传感器静态

传感器（图4）传感器的静态特性是指对静态的输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。因为这时输入量和输出量都和时间无关，所以它们之间的关系，即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程，或以输入量作横坐标，把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。表征传感器静态特性的主要参数有：线性度、灵敏度、迟滞、重复性、漂移等。

线性度：指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的大偏差值与满量程输出值之比。
灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。
迟滞：传感器在输入量由小到大（正行程）及输入量由大到小（反行程）变化期间其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。
重复性：重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不*的程度。
漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，此现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数；二是周围环境（如温度、湿度等）。
分辨力：当传感器的输入从非零值缓慢增加时，在过某一增量后输出发生可观测的变化，这个输入增量称传感器的分辨力，即小输入增量。
阈值：当传感器的输入从零值开始缓慢增加时，在达到某一值后输出发生可观测的变化，这个输入值称传感器的阈值电压。

传感器动态

所谓动态特性，是指传感器在输入变化时，它的输出的特性。在实际工作中，传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得，并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系，往往知道了前者就能推定后者。较常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种，所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

线性度

通常情况下，传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。在实际工作中，为使仪表具有均匀刻度的读数，常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度（非线性误差）就是这个近似程度的一个性能指标。

拟合直线的选取有多种方法。如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线；或将与特性曲线上各点偏差的平方和为小的理论直线作为拟合直线，此拟合直线称为小二乘法拟合直线。

灵敏度

传感器（图5）灵敏度是指传感器在稳态工作情况下输出量变化△y对输入量变化△x的比值。

它是输出一输入特性曲线的斜率。如果传感器的输出和输入之间显线性关系，则灵敏度S是一个常数。否则，它将随输入量的变化而变化。

灵敏度的量纲是输出、输入量的量纲之比。例如，某位移传感器，在位移变化1mm时，输出电压变化为200mV，则其灵敏度应表示为200mV/mm。

当传感器的输出、输入量的量纲相同时，灵敏度可理解为放大倍数。

提高灵敏度，可得到较高的测量精度。但灵敏度愈高，测量范围愈窄，稳定性也往往愈差。

分辨率

分辨率是指传感器可感受到的被测量的小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化过分辨率时，其输出才会发生变化。

通常传感器在满量程范围内各点的分辨率并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的大变化值作为衡量分辨率的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。分辨率与传感器的稳定性有负相相关性。

MIDAS-I-N2O
MIDAS-S/E-O2X
MIDAS-S/E-O2S
MIDAS-S/E-O3X
MIDAS-E-O3H
MIDAS-S/E-PHX
MIDAS-S/E-LEX
MIDAS-S/E-LEL
MIDAS-S/E-SHX
MIDAS-S/E-SHL
MIDAS-S/E-SO2
MIDAS-S/E-TEO
MIDAS-S/E-HFX
MIDAS-S/E-HFU
MIDAS-S/E-HFL

无锡德为源代理经销韩国GINICE GEA-20P
无锡德为源代理经销韩国GINICE GQ-004-1112，95-245VAC
无锡德为源代理经销韩国GINICE GEA-20A
无锡德为源代理经销韩国GINICE GVF22-40
无锡德为源代理经销韩国GINICE GVF22-50
无锡德为源代理经销韩国GINICE 执行器GQ-004-1112，95-245VAC
无锡德为源代理经销韩国GINICE 传感器GDT-N3K
无锡德为源代理经销韩国GINICE 电动执行器GEA-20A
无锡德为源代理经销韩国GINICE 温湿度计GDTHO-1420
无锡德为源代理经销韩国GINICE 电动执行器GEA-20A
无锡德为源代理经销韩国GINICE 空气湿度计 GDTH1420
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
无锡德为源代理经销韩国GINICE
传感器944-T4V-2D-1C1-200E
开关LSP7L
限位开关 LSJ1A-7N
火花塞AUTOLITE3136
限位开关LSXD4L6
火焰探测器C7027A1023
火焰开关BC1000A0220U/E
限位开关LSYJC1A-7N
传感器 944-T4V-2D-1D1-130E
传感器 944-T4V-2D-1D1-180E开关配件LSZ55
开关TYP103SR-12A-4
紫外探头 C7027A1049
火焰探测器 R4343 E1014
限位开关 LSJ1A-7N
限位开关LSYJC1A-7N
H2探测器，MIDAS-T-001
H2探测器探头，MIDAS-E-LEL(H2)
限位开关SZL-WL-A
开关 DT-2R-A7 MS25008
开关GXA51A1B
开关BXE3K
XP H2S
限位开关LSYJC1A-7N
开关14CE18-6AH
光电管MN55422
阀V5328A1179-E
阀V5328A2029-E
执行器+阀VC6013
限位开关LSYJC1A-7N压力开关C6097A2310
电动阀执行器OM-1-E 50N.M ON/OFF AC220V 50HZ, DATE CODE；1318
执行器ML7421A8035-E
执行器M7284Q1106
开关LSA7L-1A
火焰检测器C7027A1049
燃烧器R4343E1014
执行器WELL-V4055D/1019
开关BZ-2RW8244-A2
开关BZE7-2RQ8-PG
限位开关LSYJC1A-7N
开关GXA51A1B
开关BXE3K
传感器LLN865172-1
开关914CE2-3
开关BZ-2RW82255-A2-S
开关12HR43-4
传感器24PCDFA6D
传感器24PCCFA6A
开关24CE1-S2A
继电器SR-1C-DC24V-E
继电器SR-2C-DC24V带座
继电器SR-1C-AD24V
传感器060-1108-13ZG
限位开关LSYJC1A-7N
温控器DC1020CT-000-100-E 4-20MA
开关5ML7
传感器944-T4V-2D-1C1-130E
传感器944-T4V-2D-1C1-180E
限位开关LS2D4L
继电器SZR-MY2-N1-AC110120V

9 选型原则

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要进行—个具体的测量工作，首先要考虑采用何种原理的传感器，这需要分析多方面的因素之后才能确定。因为，即使是测量同一物理量，也有多种原理的传感器可供选用，哪一种原理的传感器更为合适，则需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题：量程的大小；被测位置对传感器体积的要求；测量方式为接触式还是非接触式；信号的引出方法，有线或是非接触测量；传感器的来源，国产还是进口，价格能否承受，还是自行研制。^[6]

在考虑上述问题之后就能确定选用何种类型的传感器，然后再考虑传感器的具体性能指标。

灵敏度的选择

通常，在传感器的线性范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽量减少从外界引入的干扰信号。

传感器的灵敏度是有方向性的。当被测量是单向量，而且对其方向性要求较高，则应选择其它方向灵敏度小的传感器；如果被测量是多维向量，则要求传感器的交叉灵敏度越小越好。

频率响应特性

传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真。实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。

传感器的频率响应越高，可测的信号频率范围就越宽。

传感器在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过大的误差。

线性范围

传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。以理论上讲，在此范围内，灵敏度保持定值。传感器的线性范围越宽，则其量程越大，并且能保证一定的测量精度。在选择传感器时，当传感器的种类确定以后首先要看其量程是否满足要求。

但实际上，任何传感器都不能保证的线性，其线性度也是相对的。当所要求测量精度比较低时，在一定的范围内，可将非线性误差较小的传感器近似看作线性的，这会给测量带来*的方便。

稳定性

传感器使用一段时间后，其性能保持不变的能力称为稳定性。影响传感器*稳定性的因素除传感器本身结构外，主要是传感器的使用环境。因此，要使传感器具有良好的稳定性，传感器必须要有较强的环境适应能力。

在选择传感器之前，应对其使用环境进行调查，并根据具体的使用环境选择合适的传感器，或采取适当的措施，减小环境的影响。

传感器的稳定性有定量指标，在过使用期后，在使用前应重新进行标定，以确定传感器的性能是否发生变化。

在某些要求传感器能*使用而又不能轻易更换或标定的场合，所选用的传感器稳定性要求更严格，要能够经受住长时间的考验。

精度

精度是传感器的一个重要的性能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高，其价格越昂贵，因此，传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以，不必选得过高。这样就可以在满足同一测量目的的诸多传感器中选择比较便宜和简单的传感器阿*空压机配件。

如果测量目的是定性分析的，选用重复精度高的传感器即可，不宜选用量值精度高的；如果是为了定量分析，必须获得精确的测量值，就需选用精度等级能满足要求的传感器。

对某些特殊使用场合，无法选到合适的传感器，则需自行设计制造传感器。自制传感器的性能应满足使用要求。^[6]

10 常用术语

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传感器能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。
1. 敏感元件是指传感器中能直接（或响应）被测量的部分。
2. 转换元件指传感器中能较敏感元件感受（或响应）的被测量转换成是与传输和（或）测量的电信号部分。
3. 当输出为规定的标准信号时，则称为变送器。
测量范围在允许误差限内被测量值的范围。
量程测量范围上限值和下限值的代数差。
精确度被测量的测量结果与真值间的*程度。
重复性在所有下述条件下，对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度：
- 相同测量方法
- 相同观测者
- 相同测量仪器
- 相同地点
- 相同使用条件
- 在短时期内的重复。
分辨力传感器在规定测量范围内可能检测出的被测量的小变化量。
阈值能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的小变化量。
零位使输出的值为小的状态，例如平衡状态。
激励为使传感器正常工作而施加的外部能量（电压或电流）。
大激励在市内条件下，能够施加到传感器上的激励电压或电流的大值。
输入阻抗在输出端短路时，传感器输入端测得的阻抗。
输出有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。
输出阻抗在输入端短路时，传感器输出端测得的阻抗。
零点输出在室内条件下，所加被测量为零时传感器的输出。
滞后在规定的范围内，当被测量值增加和减少时，输出中出现的大差值。
迟后输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。
漂移在一定的时间间隔内，传感器输出中有与被测量无关的不需要的变化量。
零点漂移在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。
灵敏度传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。
灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。
热灵敏度漂移由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。
热零点漂移由于周围温度变化而引起的零点漂移。
线性度校准曲线与某一规定直线*的程度。
非线性度校准曲线与某一规定直线偏离的程度。
*稳定性传感器在规定的时间内仍能保持不过允许误差的能力。
固有频率在无阻力时，传感器的自由（不加外力）振荡频率。
响应输出时被测量变化的特性。
补偿温度范围使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。
蠕变当被测量机器多有环境条件保持恒定时，在规定时间内输出量的变化。
绝缘电阻如无其他规定，指在室温条件下施加规定的直流电压时，从传感器规定绝缘部分之间测得的电阻值。

11 环境影响

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环境给传感器造成的影响主要有以下几个方面：

高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题。对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，必须加有隔热、水冷或气冷等装置。
粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传感器其密封的方式是不同的，其密闭性存在着很大差异。常见的密封有密封胶充填或涂覆；橡胶垫机械紧固密封；焊接（氩弧焊、等离子束焊）和抽真空充氮密封。从密封效果来看，焊接密封为，充填涂覆密封胶为差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器，可选择涂胶密封的传感器，而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器，应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。
在腐蚀性较高的环境下，如潮湿、酸性对传感器造成弹性体受损或产生短路等影响，应选择外表面进行过喷塑或不锈钢外罩，抗腐蚀性能好且密闭性好的传感器。
电磁场对传感器输出紊乱信号的影响。在此情况下，应对传感器的屏蔽性进行严格检查，看其是否具有良好的抗电磁能力。
易燃、易爆不仅对传感器造成*性的损害，而且还给其它设备和人身安全造成很大的威胁。因此，在易燃、易爆环境下工作的传感器对防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆环境下必须选用防爆传感器，这种传感器的密封外罩不仅要考虑其密闭性，还要考虑到防爆强度，以及电缆线引出头的防水、防潮、防爆性等。

12 选择使用

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对传感器数量和量程的选择：

传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点数（支撑点数应根据使秤体几何重心和实际重心重合的原则而确定）而定。一般来说，秤体有几个支撑点就选用几只传感器，但是对于一些特殊的秤体如电子吊钩秤就只能采用一个传感器，一些机电结合秤就应根据实际情况来确定选用传感器的个数。

传感器量程的选择可依据秤的大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。

传感器传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。

公式如下：

C=K-0K-1K-2K-3（Wmax+W）/N
C—单个传感器的额定量程
W—秤体自重
Wmax—被称物体净重的大值
N—秤体所采用支撑点的数量
K-0—保险系数，一般取值在1.2～1.3之间
K-1—冲击系数
K-2—秤体的重心偏移系数
K-3—风压系数

日本OMRON欧姆龙光电传感器E3S-CT11-L

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