稱重傳感器的基本原理應用

                                      稱重傳感器的基本原理應用

1、電阻應變式稱重傳(chuan) 感器原理

電阻應變式稱重傳(chuan) 感器是基於(yu) 這樣一個(ge) 原理：彈性體(ti) （彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chan) 生彈性變形，使粘貼在他表麵的電阻應變片（轉換元件）也隨同產(chan) 生變形，電阻應變片變形後，它的阻值將發生變化（增大或減小），再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為(wei) 電信號（電壓或電流），從(cong) 而完成了將外力變換為(wei) 電信號的過程。

由此可見，電阻應變片、彈性體(ti) 和檢測電路是電阻應變式稱重傳(chuan) 感器中*的幾個(ge) 主要部分。彈性體(ti) 是一個(ge) 有特殊形狀的結構件。它的功能有兩(liang) 個(ge) ，首先是它承受稱重傳(chuan) 感器所受的外力，對外力產(chan) 生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產(chan) 生一個(ge) 高的應變場（區），使粘貼在此區的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。

以托利多公司的SB係列稱重傳(chuan) 感器的彈性體(ti) 為(wei) 例，來介紹一下其中的應力分布。

設有一帶有肓孔的長方體(ti) 懸臂梁。

肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會(hui) 出現拉伸和壓縮應力。主應力方向一為(wei) 拉神，一為(wei) 壓縮，若把應變片貼在這裏，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。下麵列出肓孔底部中心點的應變表達式，而不再推導。

三、檢測電路

檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變為(wei) 電壓輸出。因為(wei) 惠斯登電橋具有很多優(you) 點，如可以抑製溫度變化的影響，可以抑製側(ce) 向力幹擾，可以比較方便的解決(jue) 稱重傳(chuan) 感器的補償(chang) 問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳(chuan) 感器中得到了廣泛的應用。

因為(wei) 全橋式等臂電橋的靈敏度zui高，各臂參數一致，各種幹擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳(chuan) 感器均采用全橋式等臂電橋。

2、如何選用稱重傳(chuan) 感器

a.稱重傳(chuan) 感器被喻為(wei) 電子衡器的心髒，它的在很大程度上決(jue) 定了電子衡器的準確度和穩定性。在設計電子衡器時，經常要遇到如何選用傳(chuan) 感器的問題。

稱重傳(chuan) 感器實際上是一種將質量信號轉變為(wei) 可測量的電信號輸出的裝置。用傳(chuan) 感器首先要考慮傳(chuan) 感器所處的實際工作環境，這點對正確選用傳(chuan) 感器至關(guan) 重要，它關(guan) 係到傳(chuan) 感器能否正常工作以及它的和使用壽命，乃至整個(ge) 衡器的可靠性和性。

傳(chuan) 感器量程的選擇可依據秤的zui大稱量值、選用傳(chuan) 感器的個(ge) 數、秤體(ti) 的自重、可能產(chan) 生的zui大偏載及動載等因素綜合評價(jia) 來確定。一般來說，傳(chuan) 感器的量程越接近分配到每個(ge) 傳(chuan) 感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但在實際使用時，由於(yu) 加在傳(chuan) 感器上的載荷除被稱物體(ti) 外，還存在秤體(ti) 自重、皮重、偏載及振動衝(chong) 擊等載荷，因此選用傳(chuan) 感器量程時，要考慮諸多方麵的因素，保證傳(chuan) 感器的和壽命。

根據經驗，一般應使傳(chuan) 感器工作在其30%～70%量程內(nei) ，但對於(yu) 一些在使用過程中存在較大衝(chong) 擊力的衡器，如動態軌道衡、動態汽車衡、鋼材秤等，在選用傳(chuan) 感器時，一般要擴大其量程，使傳(chuan) 感器工作在其量程的20%～30%之內(nei) ，使傳(chuan) 感器的稱量儲(chu) 備量增大，以保證傳(chuan) 感器的使用和壽命。傳(chuan) 感器型式的選擇主要取決(jue) 於(yu) 稱量的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱量可靠；另一方麵，要考慮廠家的建議。廠家一般會(hui) 根據傳(chuan) 感器的受力情況、指標、安裝形式、結構型式、彈性體(ti) 的材質等特點規定傳(chuan) 感器的適用範圍，譬如鋁式懸臂梁傳(chuan) 感器適用於(yu) 計價(jia) 秤、平台秤、案秤等；鋼式懸臂梁傳(chuan) 感器適用於(yu) 料鬥秤、電子皮帶秤、分選秤等；鋼質橋式傳(chuan) 感器適用於(yu) 軌道衡、汽車衡、天車秤等；柱式傳(chuan) 感器適用於(yu) 汽車衡、動態軌道衡、大噸位料鬥秤等。

所以，采用的傳(chuan) 感器滿足儀(yi) 表輸入靈敏度的要求，能夠與(yu) 所選儀(yi) 表匹配。滿足整台電子秤準確度的要求。一台電子秤主要是由秤體(ti) 、傳(chuan) 感器、儀(yi) 表三部分組成，在對傳(chuan) 感器準確度選擇的時候，應使傳(chuan) 感器的準確度略高於(yu) 理論計算值，因為(wei) 理論往往受到客觀條件的限製，如秤體(ti) 的強度差一點，儀(yi) 表的不是很好、秤的工作環境比較惡劣等因素都直接影響到秤的準確度要求，因此要從(cong) 各方麵提高要求，又要考慮經濟效益，確保達到目的。

3、稱重傳(chuan) 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(ti) 材料分

不鏽鋼：主要應用在食品、化工、醫藥等有腐蝕性環境的場所；

合金鋼：腐蝕性環境場所；

鋁合金：一般使用在量程小、價(jia) 格低的市場。

c.按輸出數據類別分

模擬傳(chuan) 感器：輸出為(wei) 模擬量信號，如電壓、電流等；

數字傳(chuan) 感器：直接輸出為(wei) 我們(men) 所希望得到的數字信號，如公斤、噸等。

d.按適用溫度分

常溫：使用在常規場所，對溫度沒有特殊要求；

高溫：使用在冶金、核電等溫度較高（一般在100℃以上）的環境；

低溫：使有在溫度低於(yu) -30℃場所，如冷凍試驗。

e.按精度

可查閱GB/T7551-1997《稱重傳(chuan) 感器》

f.按外型結構分

柱式

S型

輪輻式

梁式

單點式等

4、稱重傳(chuan) 感器的基本應用

稱重傳(chuan) 感器主要應用在各種電子衡器、工業(ye) 控製領域、在線控製、過載報警、材料試驗機等領域。

如電子汽車衡、電子台秤、電子叉車、動態軸重秤、電子吊鉤秤、電子計價(jia) 秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料鬥秤、配料秤、罐裝秤等