称重传感器

称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。主要有S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。

电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变 形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号 的过程。

    称重传感器按变换办法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变方式、振荡式、陀螺典礼、电阻应变式等8类，以电阻应变式运用最广。

一、光电式

1、包含光栅式和码盘式两种。

    光栅式传感器使用光栅构成的莫尔条纹把角位移变换成光电信号。光栅有两块，一为固定光栅，另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物经 过传力杠杆体系使表盘轴旋转，股动移动光栅滚动，使莫尔条纹也随之移动。使用光电管、变换电路和显现外表，即可核算出移过的莫尔条纹数量，测出光栅滚动角 的巨细，然后断定和读出被测物质量。

    码盘式传感器的码盘（符号板）是一块装在表盘轴上的通明玻璃，上面带有按必定编码办法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物经过传力杠杆使 表盘轴旋转时，码盘也随之转过必定视点。光电池将透过码盘承受光信号并变换成电信号，然后由电路进行数字处理，最终在显现器上显现出代表被测质量的数字。 光电式传感器曾首要用在机电联系秤上。

二、液压式

    在受被测物重力P作用时，液压油的压力增大，增大的程度与P成正比。测出压力的增大值，即可断定被测物的质量。液压式传感器构造简略而结实，丈量规模大，但精确度通常不超越1/100。

三、电容式

    它使用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间隔d 的正份额关系作业(图6 )。极板有两块，一块固定不动，另一块可移动。在承重台加载被测物时，板簧挠曲，两极板之间的间隔发作改动，电路的振荡频率也随之改动。测出频率的改动即 可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少，造价低，精确度为1/200～1/500。

    电阻、电感和电容是电子技能中的三大类无源元件，电容式传感器是将被丈量的改动变换成电容量改动的传感器，它实质上就是一个具有可变参数的电容器。

电容式传感器具有下列长处：

(1)高阻抗，小功率，仅需很低的输入能量。
(2)可获得较大的改动量，然后具有较高的信噪比和体系安稳性。
(3)动态呼应快，作业频率可达几兆赫，稠b触摸丈量，被测物是导体或半导体均可。

(4)构造简略．习惯性强，可在高低温、强辐射等恶劣的环境下作业，使用较广。

    跟着电子技能及核算机技能的开展，电容式传感器所存在的易受搅扰和易受散布电容影响等缺陷不断得以战胜，并且还开发出容栅位移传感器和集成电容式传感器： 因此它在非电量丈量和自动检查中得到广泛使用，可丈量压力、位移、转速、加度、A度、厚度、液位、湿度、振荡、成分含量等参数。电容式传感器有着很好的 开展前景。

缺陷一：输出阻抗高，负载能力差
缺陷二：输出特性非线性

缺陷三：寄生电容影响大

四、电磁力式

它使用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理作业。当承重台上放有被测物时，杠杆的一端向上歪斜；光电件检查出歪斜度信号，经扩大后流入线圈，发作 电磁力，使杠杆康复至平衡状况。对发作电磁平衡力的电流进行数字变换，即可断定被测物质量。电磁力式传感器精确度高，可达1/2000～1/60000， 但称量规模仅在几十毫克至10千克之间。

五、磁极变方式

铁磁元件在被测物重力作用下发作机械变形时，内部发作应力并引起导磁率改动，使绕在铁磁元件（磁极）两边的次级线圈的感应电压也随之改动。丈 量出电压的改动量即可求出加到磁极上的力，进而断定被测物的质量。磁极变方式传感器的精确度不高，通常为1/100，适用于大吨位称量作业，称量规模为几 十至几万千克。

六、振荡式

    弹性元件受力后，其固有振荡频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的改动，即可求出被测物作用在弹性元件上的力，进而求出其质量。振荡式传感器有振弦式和音叉式两种。

    振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时，V形弦丝的交点被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发作不一样的改 动。求出两根弦的频率之差，即可求出被测物的质量。振弦式传感器的精确度较高，可达1/1000～1/10000，称量规模为100克至几百千克，但构造 杂乱，加工难度大，造价高。

    音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件，它以音叉的固有频率振荡，并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时，音叉拉伸方向受力而固有频 率添加，添加的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的改动，即可求出重物施加于音叉上的力，进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小，计量精确度高 达1/10000～1/200000；

七、陀螺典礼

    转子装在内构造中，以角速度ω绕X轴安稳旋转。内构造经轴承与外构造联接，并可绕水平轴 Y 歪斜滚动。外构造经万向联轴节与机座联接，并可绕垂直轴Z 旋转。转子轴 (X轴)在未受外力作用时保持水平状况。转子轴的一端在遭到外力(P/2)作用时，发作歪斜而绕垂直轴Z 滚动（进动）。进动角速度ω与外力P/2成正比，经过检查频率的办法测出ω，即可求出外力巨细，进而求出发作此外力的被测物的质量。

    陀螺典礼传感器呼应时刻快(5秒)，无滞后景象，温度特性好（3ppm）， 振荡影响小， 频率丈量精确精度高，故可得到高的分辨率(1/100000)和高的计量精确度(1/30000～1/60000)。

八、电阻应变式

    使用电阻应变片变形时其电阻也随之改动的原理作业（图11）。首要由弹性元件、电阻应变片、丈量电路和传输电缆4有些构成。

九、板环式

    板环式称重传感器的构造具有清晰的应力流线散布、输出灵敏度高、弹性体为一全体、构造简略、受力状况安稳、易于加工等长处。现在在传感器生产中还占着较大 的份额,而对这种构造传感器的规划公式现在还不很完善。因这种弹性体的应变核算比较杂乱,通常在规划时把它看作为圆环式弹性体进行预算。特别是对1t及以 下量程的板环式传感器规划核算差错更大,同时通常还会呈现较大的非线性差错。

    板环式称重传感器用处与特色：构造紧凑、防护性能好。精度高、长时间安稳性好。适用于吊钩秤、机电联系秤及其它力值的测

十、数字式

1.界说

    数字称重传感器是一种能将重力转变为电信号的力-电变换设备，它首要是指集电阻应变式称重传感器、电子扩大器（英文简称AMC）、模数变换技能（英文简称ADC）、微处理器（简称MCU）于一体的新型传感器。

2.特色和使用

    数字称重传感器和数字计量外表技能的开展已逐步变成称重技能领域的新宠，其以调试简洁高效、习惯现场能力强等优势正在该领域锋芒毕露。

3.S型界说
S型称重传感器
S型称重传感器
S型称重传感器如图所示是传感器中最为常见的一种传感器,首要用于测固体间的拉力和压力，通用也大家也称之为拉压力传感器，由于它的外形像S形状，所以习 惯上也称S型称重传感器，此传感器选用合金钢原料，胶密封防护处理，安装容易，运用方便，适用于吊秤，配料秤，机改秤等电子测力称重体系。

在高速公路的入口处建造载重检测支路，当载重卡车驶过动态称重桥时，称重传感器和电子称即自行检查判断，同时给出信号控制交通信号灯。这样我们就能很好的 知道车辆有没有超重，从而考虑要不要此车辆通行。这种应用在高速路上的称重传感器要求量程大，精度要求不是特别高，但是长期稳定性必须好，随着传感器和其 它电子设备的发展，将会越来越智能化，从而实现无人控制就能阻止超重车辆通过，还能能车辆按重量收费。