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一、稱重傳感器的定義

　　考慮到使用地點(diǎn)的重力加速度（g）和空氣浮力（f）的影響后，通過把其中一種被測(cè)量（質(zhì)量）轉(zhuǎn)換成另外一種被測(cè)量（輸出）來測(cè)量質(zhì)量的力的傳感器。

二、稱重傳感器的基本原理

　　彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）同時(shí)產(chǎn)生變形。電阻應(yīng)變片變形后，其阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程。

　　由此可見，電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中*的幾個(gè)主要部分。下面就這三方面簡(jiǎn)要論述。

1、電阻應(yīng)變片

　　電阻應(yīng)變片是把一根電阻絲機(jī)械地分布在一塊有機(jī)材料制成的基底上。電阻應(yīng)變片的一個(gè)重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。當(dāng)其兩端受F力作用時(shí)，將會(huì)伸長(zhǎng)，也就是說產(chǎn)生變形。伸長(zhǎng)時(shí)，其橫截面積則縮小，截面圓半徑則減少。電阻應(yīng)變片的電阻變化率（電阻相對(duì)變化）和

電阻絲伸長(zhǎng)率（長(zhǎng)度相對(duì)變化）之間成比例的關(guān)系。

　　需要說明的是：靈敏度系數(shù)K是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個(gè)常數(shù)，與應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無關(guān)。不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間。其次K值是一個(gè)無因次量，沒有量綱。

　　在材料力學(xué)中ΔL/L稱作為應(yīng)變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不方便，常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。

2、彈性體

　　彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件。其功能有兩個(gè)，首先承受稱重傳感器所受的外力，對(duì)外力產(chǎn)生反作用力，達(dá)到相對(duì)靜平衡；其次，提供一個(gè)高品質(zhì)的應(yīng)變場(chǎng)（區(qū)），使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變片比較理想地完成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

3、檢測(cè)電路

　　檢測(cè)電路的功能是把電阻應(yīng)變片的阻值變化轉(zhuǎn)變成為電壓輸出。因?yàn)榛菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較方便地解決稱重傳感器的補(bǔ)償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應(yīng)用。

　　稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋，主要是因?yàn)槿珮蚴降缺垭姌虻撵`敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵消。

三、如何選用稱重傳感器

　　稱重傳感器被喻為電子衡器的心臟，它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)電子衡器時(shí)，經(jīng)常要遇到如何選用傳感器的問題。

　　稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，正確選用傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。

　　傳感器量程的選擇可依據(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載等因素綜合評(píng)價(jià)來確定。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度就越高。但在實(shí)際使用時(shí)，由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷，因此選用傳感器量程時(shí)，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。

　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使傳感器在其30%～70%量程內(nèi)工作。但對(duì)于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動(dòng)態(tài)軌道衡、動(dòng)態(tài)汽車衡、鋼材秤等，在選用傳感器時(shí)，一般要擴(kuò)大其量程，使傳感器在其量程的20%～30%之內(nèi)工作，使傳感器的稱量?jī)?chǔ)備量程增大，以保證傳感器的使用安全和壽命。傳感器型式的選擇主要取決于稱量的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱量安全可靠；另一方面，要考慮傳感器生產(chǎn)廠家的建議。廠家一般會(huì)根據(jù)傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)型式、彈性體的材質(zhì)等特點(diǎn)規(guī)定傳感器的適用范圍，比如鋁式懸臂梁傳感器適用于計(jì)價(jià)秤、平臺(tái)秤、案秤等，鋼式懸臂梁傳感器適用于料斗秤、電子皮帶秤、分選秤等，鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡、汽車衡、天車秤等，柱式傳感器適用于汽車衡、動(dòng)態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。

　　此外，選用的傳感器須滿足儀表輸入靈敏度的要求，須能夠與所選儀表匹配，滿足整臺(tái)電子秤準(zhǔn)確度的要求。一臺(tái)電子秤主要是由機(jī)械機(jī)構(gòu)、傳感器、儀表三部分組成，在對(duì)傳感器準(zhǔn)確度選擇的時(shí)候，應(yīng)使傳感器的準(zhǔn)確度略高于理論計(jì)算值，因?yàn)槔碚撏艿娇陀^條件的限制，如機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、儀表的性能、秤的工作環(huán)境惡劣程度等因素都直接影響到秤的準(zhǔn)確度。因此要從各方面提高要求，兼顧經(jīng)濟(jì)效益，確保達(dá)到目的。

四、稱重傳感器的分類

A.     按受力方式分

壓式 

拉式

拉壓式

梁式

B.     按彈性體材料分

不銹鋼：主要應(yīng)用在食品、化工、醫(yī)藥等有腐蝕性環(huán)境的場(chǎng)所；

合金鋼：腐蝕性環(huán)境場(chǎng)所；

鋁合金：一般使用在量程小、價(jià)格低的市場(chǎng)。

C.      按輸出數(shù)據(jù)類別分

模擬傳感器：輸出為模擬量信號(hào)；

數(shù)字傳感器：輸出為數(shù)字編碼。

D.     按適用溫度分

常溫：使用在常規(guī)場(chǎng)所，對(duì)溫度沒有特殊要求；

高溫：使用在冶金、核電等溫度較高（一般在100℃以上）的環(huán)境；

E.      按精度

可查閱GB/T7551-1997《稱重傳感器》

f.按外型結(jié)構(gòu)分

柱式

S型

輪輻式

梁式

單點(diǎn)式等

五、稱重傳感器的基本應(yīng)用

　　稱重傳感器主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域。如電子汽車衡、電子臺(tái)秤、電子叉車、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。