什么是稱重傳感器？

　　稱重傳感器，有時稱為“力”，“稱重”或“重量”單元-是一種傳感器，可將作用于其上的負載轉(zhuǎn)換為可測量(模擬或數(shù)字)輸出。輸出與施加的力或負載成比例。

　　通過應(yīng)變儀的物理變形實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，應(yīng)變儀結(jié)合到稱重傳感器結(jié)構(gòu)上。應(yīng)變儀連接到惠斯通電橋電路，帶有四個應(yīng)變儀(全橋)，兩個儀表(半橋)或一個儀表(四分之一橋)。使用半橋和四分之一橋，橋使用精密監(jiān)視器完成。

　　在橋式電路中配置額外的可鍵合電阻，以補償溫度對零或空載信號的影響以及靈敏度(由于施加的負載引起的輸出，再加上另一個電阻，使橋在空載時無效)。

　　完成的惠斯通電橋需要穩(wěn)定的直流電源來激勵電路。這通常是5Vdc或10Vdc，但可以是1Vdc至18Vdc的任何值。

　　當應(yīng)力施加在粘合應(yīng)變儀上時，會發(fā)生電阻變化，使惠斯通電橋不平衡。這提供了與應(yīng)力值成線性比例的輸出信號。該信號的值也與激勵電壓成比例，通常為幾毫伏。

　　一、輸出選項

　　這些低電平毫伏信號與各種定制的應(yīng)變計儀器兼容。這些儀器包括數(shù)字顯示器，模擬和數(shù)字放大器。典型的模擬放大器將產(chǎn)生更高電平的電壓(0-5Vdc，0-10Vdc)或電流(0-20mA，4-20mA)，用于后續(xù)處理。

　　數(shù)字放大器通常使用通用ASCII協(xié)議或已開發(fā)的一系列更專業(yè)的行業(yè)特定協(xié)議(如Modbus)提供RS232，RS422或RS485輸出。模擬和數(shù)字儀器的尺寸都已經(jīng)縮小(小型化)，足以使物品能夠安裝在稱重傳感器或力傳感器的主體內(nèi)。

　　稱重傳感器設(shè)計或者通過產(chǎn)生的輸出信號的類型(氣動，液壓或電氣)，或通過檢測負載或重量(彎曲，剪切，壓縮，張力等)的方法來區(qū)分。

　　為滿足研發(fā)和工業(yè)應(yīng)用中的各種用途，稱重傳感器可采用多種形式。然而，今天的大多數(shù)設(shè)計都使用應(yīng)變計作為傳感元件，其中使用箔或半導(dǎo)體。

　　箔規(guī)提供最廣泛的稱重傳感器設(shè)計選擇，因此往往是最常用的。應(yīng)變計圖案提供拉伸，壓縮和剪切力的測量。

　　半導(dǎo)體應(yīng)變計具有較小的模式范圍，但具有更小的優(yōu)點，并提供大規(guī)格因數(shù)，從而在相同的給定應(yīng)力下產(chǎn)生更大的輸出。由于這些特性，傾向于用于微型稱重傳感器設(shè)計。證明環(huán)用于負載測量，使用校準的金屬環(huán)，其運動用精密位移傳感器測量。

　　二、工作原理

　　應(yīng)變式稱重傳感器將作用于負載轉(zhuǎn)換為電信號。測量儀本身粘合到梁上或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上，當施加力時該梁或結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形。在大多數(shù)情況下，使用四個應(yīng)變計來獲得最大靈敏度和溫度補償。兩個儀表通常處于拉伸狀態(tài)，兩個處于壓縮狀態(tài)，并通過補償調(diào)整進行接線。當施加載荷時，應(yīng)變會使載荷的電阻與載荷成比例地改變。隨著應(yīng)變儀版本繼續(xù)提高其精度，同時降低單位成本，其他稱重傳感器正變得越來越不受歡迎。

　　早期的稱重傳感器設(shè)計簡單地使用應(yīng)變儀來測量直接應(yīng)力，該直接應(yīng)力在受到拉伸或壓縮力時被引入金屬元件中。彎曲梁型設(shè)計使用應(yīng)變儀來監(jiān)測受到彎曲力時傳感元件中的應(yīng)力。最近，剪切應(yīng)力的測量已被采用作為更有效的載荷確定方法，因為該方法較少依賴于力施加到載荷傳感器的方向。

　　其他類型的稱重傳感器包括液壓(或靜液壓)，氣動，壓電和振弦式稱重傳感器。