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稱重衡器的組成和分類
日期：2025-05-25 02:00
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摘要：
稱重衡器的組成和分類
一、前言
目前市場上使用的稱量工具，或者是結構複雜，或者運行不可靠，且成本高，精度穩定性不好，調正時間長，易損件多，維修困難，裝機容量大，能源消耗大，生產成本高。而且目前市場上電子秤產品的整體水平不高，部分小型企業產品質量差且技術力量薄弱，設備不全，缺乏產品的開發能力，產品質量在低水平徘徊。因此，有針對性地開發出一套有實用價值的電子秤係統，從技術上克服上述諸多缺點，改善電子秤係統在應用中的不足之處，具有現實意義。
二、稱重傳感器的定義與組成
1）定義 ： 它是一種力傳感器，通過把被測量（質量）轉化為另外一種被測量（電量）來測量質量的力傳感器。稱重傳感器是電子衡器的重要組成部分，在使用稱重傳感器時，應考慮使用地點的重力加速度和浮力的影響。電子衡器應用稱重傳感器把被測物體的重量轉化成電量，然後通過響應的檢測儀表顯示物體的質量。由此可見，稱重傳感器的性能好壞對電子衡器的性能是至關重要的。
2）組成：稱重傳感器一般由敏感元件、變換元件、測量元件等幾部分組成，有時加輔助電源。
敏感元件：直接感受被測量（質量）並輸出與被測量功能有確定關係的其他量的元件。如電阻應變式稱重傳感器的彈性體，是將被測物體的質量轉變為形變；電容式稱量傳感器的彈性體將被測的質量轉變為位移。
變換元件：又稱傳感元件，是將敏感元件的輸出轉變為便於測量的信號。如電阻應變式稱重傳感器的電阻應變計（或稱電阻應變片），將彈性體的形變轉換為電阻量的變化；電容式稱重傳感器的電容器，將彈性體的**轉變為電容量的變化。有時某些元件兼有敏感元件和變化元件兩者的功能。如壓電式稱重傳感器的壓電材料，在外載荷的作用下，在發生形變的同時輸出電量。
測量元件（測量電路）：將變換元件的輸出轉變為電信號，為進一步傳輸、處理、顯示、記錄或控製提供方便。如電阻應變式稱重傳感器中的電橋電路，壓電稱重傳感器的電荷前置放大器。稱重衡器的組成和分類
輔助電源：為傳感器的電信號輸出提供能量。一般稱重傳感器均需要外接電源才能工作。因此，作為一個產品必須標明供電的要求，但不作為稱重傳感器的組成部分。有些傳感器，如磁電式速度傳感器，由於它輸出的能量較大，故不需要輔助電源也能正常工作。所以並非所有傳感器都需要有輔助電源。
三、 稱重傳感器的種類
稱重傳感器的種類較多，但根據變化工作原理來分，主要有電阻應變式、電容式、差動變動器式、壓磁式、壓電式、振頻式、陀螺式等。下麵對幾種常用稱重傳感器進行簡要闡述：
1）電阻應變式與差動變壓器式傳感器
是將電阻應變計（電阻應變片）粘貼在彈性體上，當彈性體受外力（拉力或壓力）作用產生形變時，電阻應變計將該形變轉化成電量輸出，通過相應的測量儀表檢測出這個與外加重量成一定比例關係的電量，從而測出質量。
2）電容式與差動變壓器式傳感器
是通過彈性體將物體質量轉換成位移，從而引起電容和電感的改變，利用相應的測量儀表檢測出這個變化的電容量再換算成質量。
3）壓磁式傳感器
是利用鐵磁物質在外加質量作用下，鐵磁材料的磁導係數和磁阻的改變，從而使繞在鐵心上的線圈阻抗變化，線圈阻抗的變化與質量成一定比例關係，因此檢出線圈阻抗的變化，便可求得質量。
4）壓電式傳感器
是利用某些晶體介質在受一定方向外加質量作用是，引起內部正負電荷的相對轉移，從而使晶體兩端表麵上出現符號相反的束縛電荷，其電荷密度與質量成正比關係。
5）振頻式傳感器
金屬絲或金屬膜片的固有震動頻率的不緊與其幾何尺寸、密度、材料有關，而且還與內部應力狀態。當它們的幾何尺寸、材料、密度一定時，外加的質量可以改變它們的內部應力，因而其振動頻率也就相應改變，利用振頻測量儀器測出頻率的變化量，即可求得質量。
6）陀螺式傳感器
是利用陀螺式進動特征和力矩效應工作的，是近幾年來發展起來的一種新型的稱重傳感器，其特點是作用力方向上無位移，不存在靜平衡問題以及彈性應變中的儲能和恢複問題，因而無滯後，剛性大，線性好，響應快，分辨率高，穩定性好，抗乾擾能裡強。由於是直接數字輸出，冇有數模轉換問題，因而陀螺式稱重傳感器引人注目。在上述稱重傳感器中，當前應用*為廣泛的稱重傳感器是電阻應變式稱重傳感器，因為這種傳感器的結構比較簡單，技術比較成熟，製作容易，準確度高，穩定性好。
四、稱重傳感器的選型
根據經濟和現實需要我們選擇電阻應變式稱重傳感器。
工作原理和組成：是基於金屬絲在受拉或受壓後產生彈性形變，其電阻值也隨之產生相應的變化這一物理特征實現的。
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