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稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的力--電轉(zhuǎn)換裝置，是電子衡器的一個(gè)關(guān)鍵部件。

能夠?qū)崿F(xiàn)力-電轉(zhuǎn)換的傳感器有多種，常見(jiàn)的有電阻應(yīng)變式、電磁力式和電容式等。電磁力式主要用于電子天平，電容式用于部分電子吊秤，而絕大多數(shù)衡器產(chǎn)品所用的還是電阻應(yīng)變式稱重傳感器。電陽(yáng)應(yīng)變式稱重傳感器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，適用面廣，且能夠在相對(duì)比較差的環(huán)境下使用。因此電阻應(yīng)變式稱重傳感器在衡器中得到了廣泛地運(yùn)用。

電阻應(yīng)變式稱重傳感器主要是由彈性體、電阻應(yīng)變片和補(bǔ)償電路組成。彈性體是稱重傳感器的受力元件，由優(yōu)質(zhì)合金鋼、不銹鋼和優(yōu)質(zhì)鋁型材制成。電阻應(yīng)變片是由金屬箔材腐蝕成柵格形制成，四個(gè)電阻應(yīng)變片以電橋的結(jié)構(gòu)方式粘在彈性體上，在沒(méi)有受力的情況下，電橋的四只電阻的阻值是相等的，電橋處于平衡狀態(tài),輸出為零。在彈性體受力發(fā)生變形時(shí)，電阻應(yīng)變片也跟著一道變形。在彈性體受力奇曲的過(guò)程中，有兩個(gè)應(yīng)變片受拉，金屬絲變長(zhǎng)，電陽(yáng)值增加；另兩片受壓，電阻值減小。這樣就導(dǎo)致原來(lái)平衡的電橋失衡，在電橋的兩端產(chǎn)生了電壓差，這個(gè)電壓差與彈性體受力的大小成正比，檢測(cè)這個(gè)電壓差，就可以得到傳感器所受重力的大小，這個(gè)電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)儀表檢測(cè)后然計(jì)算后，就可以得到相應(yīng)的重量值。

為了適用各種衡器結(jié)構(gòu)的安裝需要，稱重傳感器做成了各種各樣的結(jié)構(gòu)形式，傳感器的名稱往往也按照其外形稱呼。如橋式傳感器(主要用于汽車衡)、懸臂梁式(地上衡、料斗秤、汽車衡)、柱式(汽車衡、料斗秤)、箱式(臺(tái)秤)、S 型(料斗秤)等。一種衡器承載體往往有多種結(jié)構(gòu)形式的傳感器可供選擇，如果傳感器選擇得當(dāng)，對(duì)于衡器性能的提高是很有幫助的。

電阻應(yīng)變式稱重傳感器的規(guī)格很多，小到幾百克大到幾百噸。在選擇稱重傳感器量程的時(shí)候，要根據(jù)所用衡器的最大秤量來(lái)確定，其經(jīng)驗(yàn)公式為:

傳感器總載荷(單個(gè)傳感器的最大允許載荷 X 傳感器個(gè)數(shù))=1/2~2/3 衡器的最大秤量。

稱重傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)分為 A，B，C，D 四個(gè)級(jí)別。不同級(jí)別有不同的誤差范圍。A 級(jí)傳感器的要求最高。等級(jí)后面的數(shù)字表示檢定分度值，數(shù)字越大，傳感器質(zhì)量越好。例如:C2表示 C 級(jí)，2000 個(gè)檢定分度值;C5 表示 C 級(jí)，5000 個(gè)檢定分度值。顯然 C5 要高于 C2。傳感器常用的級(jí)別為 C3，C5 級(jí)，這兩種級(jí)別的傳感器可用于制作準(zhǔn)確度等級(jí)為Ⅲ級(jí)的電子衡器。

稱重傳感器的誤差主要是由非線性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點(diǎn)溫度附加誤差以及額定輸出溫度附加誤差等引起的。

近年出現(xiàn)的數(shù)字傳感器，把 A/D 轉(zhuǎn)換電路和 CPU 電路放到了傳感器里面，傳感器輸出的就不再是模擬電壓信號(hào)，而是經(jīng)過(guò)處理的重量數(shù)字信號(hào)，這樣做帶來(lái)了以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):

1.儀表可以分別采集每個(gè)數(shù)字傳感器的信號(hào)，并通過(guò)線性方程式運(yùn)算，對(duì)每一個(gè)傳感器進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)定，這就使得一次性完成四角誤差修正成為可能。而使用摸擬式傳感器的衡器中最頭疼的問(wèn)題就是四角誤差修正，往往要反復(fù)多次地調(diào)校才能達(dá)到要求，而每一次調(diào)校都是要將沉重的砝碼搬來(lái)搬去，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。

2.由于儀表可以檢測(cè)到每一個(gè)傳感器的信號(hào)，所以任何一個(gè)傳感器出現(xiàn)問(wèn)題都可以從儀表上觀察到，方便檢修和維護(hù)工作。

3.數(shù)字傳感器用 485 或 232 接口傳送數(shù)字信號(hào)，傳輸距離遠(yuǎn)，且可以免受干擾?？朔四M信號(hào)遠(yuǎn)傳困難和易受到干擾的問(wèn)題。

4.數(shù)字傳感器內(nèi)部可以通過(guò)微處理器對(duì)傳感器的各項(xiàng)誤差進(jìn)行修正，使得輸出的傳感器數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

稱重傳感器被喻為電子衡器的神經(jīng)系統(tǒng)，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(wèn)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。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這點(diǎn)對(duì)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。

環(huán)境給傳感器造成的景響主要有以下幾個(gè)方面:

(1) 高溫環(huán)境對(duì)傳感器造成涂覆材料館化、焊點(diǎn)開(kāi)化、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問(wèn)題。對(duì)于高溫環(huán)境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器;另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。

(2) 粉塵、潮濕對(duì)傳感器造成短路的影響。在此環(huán)境條件下應(yīng)選用密閉性很高的傳感器。不同的傳想器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大差異。

常見(jiàn)的密封有密封膠充填或涂覆;橡膠墊機(jī)械緊固密封;焊接(氨弧焊、等離子束焊)和抽真空充氮密封。

從密封效果來(lái)看，焊接密封為最佳，充填涂覆密封膠為最差。對(duì)于室內(nèi)干凈、干煤環(huán)境下工作的傳感器，可選操涂膠密封的傳感器，而對(duì)于一些在潮顯、粉塵性較高的環(huán)境下工作的傳感器，應(yīng)選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。

(3)在腐蝕性較高的環(huán)境下，如潮濕、酸性對(duì)傳感器造成彈性體受損或產(chǎn)生短路等影響，應(yīng)選擇外表面進(jìn)行過(guò)噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。

(4)電磁場(chǎng)對(duì)傳感器輸出紊亂信號(hào)的影響。在此情況下，應(yīng)對(duì)傳感器的屏蔽性進(jìn)行嚴(yán)格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。

(5) 易燃、易爆不僅對(duì)傳感器造成徹底性的損害，而且還給其它設(shè)備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環(huán)境下工作的傳感器對(duì)防爆性能提出了更高的要求：在易燃、易爆環(huán)境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強(qiáng)度，以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。其次對(duì)傳感器數(shù)量和量程的選擇:

傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù)（支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)使秤體幾何重心和實(shí)際重心重合的原則而確定）而定。一般來(lái)說(shuō)，種體有幾個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只傳感器，但是對(duì)于一些特殊的秤體如電子吊鉤秤就只能采用一個(gè)傳感器，一些機(jī)電結(jié)合秤就應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定選用傳感器的個(gè)數(shù)。

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(lái)確定。一般來(lái)說(shuō)，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，還存在稱體自重、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。

傳感器的計(jì)算公式是在充分考慮到影響秤體的各個(gè)因素后，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)而確定的。 

公式如下：C=K×(W max+W)/NC－單個(gè)傳感器的額定量程；K－保險(xiǎn)系數(shù)（一般取值在 1.3~1.5 之間）；

W max－被稱物體凈重的最大值；W－稱體自重；N－秤體所采用支撐點(diǎn)的數(shù)量

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使稱重傳感器工作在其 30%~70%量程內(nèi)，但對(duì)于一些在使用過(guò)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，使傳感器工作在其量程的 20%~30%之內(nèi)，使傳感器的稱量?jī)?chǔ)備量增大，以保證稱重傳感器的使用安全和壽命。

再次，要考慮各種類型傳感器的適用范圍。

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，譬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。

最后，還要對(duì)傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)進(jìn)行選擇

傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復(fù)、滯后、重復(fù)性、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。在選用傳感器的時(shí)候，不要單純追求高等級(jí)的傳感器，而既要考慮滿足電子秤的準(zhǔn)確度要求，又要考慮其成本。

對(duì)傳感器等級(jí)的選擇必須滿足下列兩個(gè)條件:

1.滿足儀表輸入的要求。稱重顯示儀表是對(duì)稱重傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、A/D 轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱量結(jié)果的。因此，稱重傳感器的輸出信號(hào)必須大于或等于儀表要求的輸入信號(hào)大小，即將稱重傳感器的輸出靈敏度代入傳感器和儀表的匹配公式，計(jì)算結(jié)過(guò)須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。稱重傳感器和儀表的匹配公式:

稱重傳感器輸出靈敏度×激勵(lì)電源電壓×秤的最大稱量/秤的分度數(shù)×傳感器的個(gè)數(shù)×傳感器量程

2.滿足整臺(tái)電子秤準(zhǔn)確度的要求。一臺(tái)電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對(duì)稱重傳感器準(zhǔn)確度選擇的時(shí)候，應(yīng)使稱重傳感器的準(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，如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn)，儀表的性能不是很好、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準(zhǔn)確度要求，因此要從各方面提高要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益，確保達(dá)到目的。