一、稱(chēng)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(guò)把其中一種被測量（質(zhì)量）轉換成另外一種被測量（輸出）來(lái)測量質(zhì)量的力的傳感器。

二、稱(chēng)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變片（轉換元件）同時(shí)產(chǎn)生變形。電阻應變片變形后，其阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號，從而完成了將外力變換為電信號的過(guò)程。

　　由此可見(jiàn)，電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱(chēng)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、電阻應變片

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

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

　　需要說(shuō)明的是：靈敏度系數K是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個(gè)常數，與應變片的形狀、尺寸大小無(wú)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(wú)因次量，沒(méi)有量綱。

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

2、彈性體

　　彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結構件。其功能有兩個(gè)，首先承受稱(chēng)重傳感器所受的外力，對外力產(chǎn)生反作用力，達到相對靜平衡；其次，提供一個(gè)高品質(zhì)的應變場(chǎng)（區），使粘貼在此區的電阻應變片比較理想地完成電信號的轉換任務(wù)。

3、檢測電路

　　檢測電路的功能是把電阻應變片的阻值變化轉變成為電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優(yōu)點(diǎn)，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便地解決稱(chēng)重傳感器的補償問(wèn)題等，所以惠斯登電橋在稱(chēng)重傳感器中得到了廣泛的應用。

　　稱(chēng)重傳感器均采用全橋式等臂電橋，主要是因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數一致，各種干擾的影響容易相互抵消。

三、如何選用稱(chēng)重傳感器

　　稱(chēng)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確度和穩定性。在設計電子衡器時(shí)，經(jīng)常要遇到如何選用傳感器的問(wèn)題。

　　稱(chēng)重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。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秤的最大稱(chēng)量值、選用傳感器的個(gè)數、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(chēng)量的準確度就越高。但在實(shí)際使用時(shí)，由于加在傳感器上的載荷除被稱(chēng)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。

　　根據經(jīng)驗，一般應使傳感器在其30%～70%量程內工作。但對于一些在使用過(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(chē)衡、鋼材秤等，在選用傳感器時(shí)，一般要擴大其量程，使傳感器在其量程的20%～30%之內工作，使傳感器的稱(chēng)量?jì)淞砍淘龃?，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(chēng)量的類(lèi)型和安裝空間，保證安裝合適，稱(chēng)量安全可靠；另一方面，要考慮傳感器生產(chǎn)廠(chǎng)家的建議。廠(chǎng)家一般會(huì )根據傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構型式、彈性體的材質(zhì)等特點(diǎn)規定傳感器的適用范圍，比如鋁式懸臂梁傳感器適用于計價(jià)秤、平臺秤、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(chē)衡、天車(chē)秤等，柱式傳感器適用于汽車(chē)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(mǎn)足儀表輸入靈敏度的要求，須能夠與所選儀表匹配，滿(mǎn)足整臺電子秤準確度的要求。一臺電子秤主要是由機械機構、傳感器、儀表三部分組成，在對傳感器準確度選擇的時(shí)候，應使傳感器的準確度略高于理論計算值，因為理論往往受到客觀(guān)條件的限制，如機械結構的強度、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確度。因此要從各方面提高要求，兼顧經(jīng)濟效益，確保達到目的。

四、稱(chēng)重傳感器的分類(lèi)

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：主要應用在食品、化工、醫藥等有腐蝕性環(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.      按輸出數據類(lèi)別分

模擬傳感器：輸出為模擬量信號；

數字傳感器：輸出為數字編碼。

D.     按適用溫度分

常溫：使用在常規場(chǎng)所，對溫度沒(méi)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(chēng)重傳感器》

f.按外型結構分

柱式

S型

輪輻式

梁式

單點(diǎn)式等

五、稱(chēng)重傳感器的基本應用

　　稱(chēng)重傳感器主要應用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線(xiàn)控制、安全過(guò)載報警、材料試驗機等領(lǐng)域。如電子汽車(chē)衡、電子臺秤、電子叉車(chē)、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。