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称重衡器的组成和分类
日期：2024-05-08 03:54
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摘要：
称重衡器的组成和分类
一、前言
目前市场上使用的称量工具，或者是结构复杂，或者运行不可靠，且成本高，精度稳定性不好，调正时间长，易损件多，维修困难，装机容量大，能源消耗大，生产成本高。而且目前市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业产品质量差且技术力量薄弱，设备不全，缺乏产品的开发能力，产品质量在低水平徘徊。因此，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。
二、称重传感器的定义与组成
1）定义 ： 它是一种力传感器，通过把被测量（质量）转化为另外一种被测量（电量）来测量质量的力传感器。称重传感器是电子衡器的重要组成部分，在使用称重传感器时，应考虑使用地点的重力加速度和浮力的影响。电子衡器应用称重传感器把被测物体的重量转化成电量，然后通过响应的检测仪表显示物体的质量。由此可见，称重传感器的性能好坏对电子衡器的性能是至关重要的。
2）组成：称重传感器一般由敏感元件、变换元件、测量元件等几部分组成，有时加辅助电源。
敏感元件：直接感受被测量（质量）并输出与被测量功能有确定关系的其他量的元件。如电阻应变式称重传感器的弹性体，是将被测物体的质量转变为形变；电容式称量传感器的弹性体将被测的质量转变为位移。
变换元件：又称传感元件，是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号。如电阻应变式称重传感器的电阻应变计（或称电阻应变片），将弹性体的形变转换为电阻量的变化；电容式称重传感器的电容器，将弹性体的**转变为电容量的变化。有时某些元件兼有敏感元件和变化元件两者的功能。如压电式称重传感器的压电材料，在外载荷的作用下，在发生形变的同时输出电量。
测量元件（测量电路）：将变换元件的输出转变为电信号，为进一步传输、处理、显示、记录或控制提供方便。如电阻应变式称重传感器中的电桥电路，压电称重传感器的电荷前置放大器。称重衡器的组成和分类
辅助电源：为传感器的电信号输出提供能量。一般称重传感器均需要外接电源才能工作。因此，作为一个产品必须标明供电的要求，但不作为称重传感器的组成部分。有些传感器，如磁电式速度传感器，由于它输出的能量较大，故不需要辅助电源也能正常工作。所以并非所有传感器都需要有辅助电源。
三、 称重传感器的种类
称重传感器的种类较多，但根据变化工作原理来分，主要有电阻应变式、电容式、差动变动器式、压磁式、压电式、振频式、陀螺式等。下面对几种常用称重传感器进行简要阐述：
1）电阻应变式与差动变压器式传感器
是将电阻应变计（电阻应变片）粘贴在弹性体上，当弹性体受外力（拉力或压力）作用产生形变时，电阻应变计将该形变转化成电量输出，通过相应的测量仪表检测出这个与外加重量成一定比例关系的电量，从而测出质量。
2）电容式与差动变压器式传感器
是通过弹性体将物体质量转换成位移，从而引起电容和电感的改变，利用相应的测量仪表检测出这个变化的电容量再换算成质量。
3）压磁式传感器
是利用铁磁物质在外加质量作用下，铁磁材料的磁导系数和磁阻的改变，从而使绕在铁心上的线圈阻抗变化，线圈阻抗的变化与质量成一定比例关系，因此检出线圈阻抗的变化，便可求得质量。
4）压电式传感器
是利用某些晶体介质在受一定方向外加质量作用是，引起内部正负电荷的相对转移，从而使晶体两端表面上出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与质量成正比关系。
5）振频式传感器
金属丝或金属膜片的固有震动频率的不紧与其几何尺寸、密度、材料有关，而且还与内部应力状态。当它们的几何尺寸、材料、密度一定时，外加的质量可以改变它们的内部应力，因而其振动频率也就相应改变，利用振频测量仪器测出频率的变化量，即可求得质量。
6）陀螺式传感器
是利用陀螺式进动特征和力矩效应工作的，是近几年来发展起来的一种新型的称重传感器，其特点是作用力方向上无位移，不存在静平衡问题以及弹性应变中的储能和恢复问题，因而无滞后，刚性大，线性好，响应快，分辨率高，稳定性好，抗干扰能里强。由于是直接数字输出，没有数模转换问题，因而陀螺式称重传感器引人注目。在上述称重传感器中，当前应用*为广泛的称重传感器是电阻应变式称重传感器，因为这种传感器的结构比较简单，技术比较成熟，制作容易，准确度高，稳定性好。
四、称重传感器的选型
根据经济和现实需要我们选择电阻应变式称重传感器。
工作原理和组成：是基于金属丝在受拉或受压后产生弹性形变，其电阻值也随之产生相应的变化这一物理特征实现的。
称重衡器的组成和分类