稱重傳感器原理及注意事項

提到稱重傳感器，很多人以為這只是測量物體重量的傳感器，其實這並不完全正確，它還在很多領域得到了應用。稱重傳感器在原理上與之前介紹的壓力傳感器有著相似之處，但它們的形狀並不一樣。現代科學技術工業使用的稱重傳感器無處不在，下麵皮卡中國小編將介紹稱重傳感器的工作原理及應用。

稱重傳感器定義

稱重傳感器是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。在稱重傳感器主要技術指標的基本概念和評價方法上，新舊國標有質的差異。主要有S型、懸臂型、輪輻式、板環式、膜盒式、橋式、柱筒式等幾種樣式。原文地址：http://www.pikacn.com/news/20155/2807.html

稱重傳感器工作原理

稱重傳感器工作原理有直線式和旋轉式(圓盤式)兩種基本結構型式，稱重傳感器它們是由可以相對移動的滑尺和定尺(直線式)或轉子和定子(旋轉式)組成的。這兩類稱重感應同步器是採用同樣的工藝方法製造的。

稱重傳感器首先用絕緣勃結劑把導電銅箔(厚0.04~0.05mm)粘牢在低碳鋼或玻璃等非導磁材料的基板上，然後按設計要求，利用光刻或化學腐蝕工藝將銅箔蝕刻成不同曲折形 狀的平面繞組，這種繞組一般稱為印製電路繞組。定尺和滑尺，轉子和定子上的繞 組分布是不相同的。在定尺和轉子上的繞組是連續繞組，在滑尺和定子上的繞組 則是分段繞組。分段繞組分為兩組，布置成在空間相差7r左相角，稱重傳感器工作原理故又稱為正、餘弦繞組。

感應同步器的連續繞組和分段繞組相當於變壓器的原邊繞組和副邊繞組，利用交變電磁場和互感原理工作。

稱重傳感器分類

稱重傳感器按轉換方法可以分為八類：

1、電阻應變式

電阻應變式是使用最廣的稱重傳感器，它利用電阻應變片變形時其電阻也隨之改變的原理工作。主要由彈性元件、電阻應變片、測量電路和傳輸電纜4部分組成。

2、液壓式

液壓式傳感器結構簡單而牢固，測量範圍大，但準確度一般不超過1/100。

3、電容式

它利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距d 的正比例關係工作。電容式傳感器耗電量少，造價低，準確度為1/200～1/500。

4、數字式

數字稱重傳感器是一種能將重力轉變為電信號的力-電轉換裝置，它主要是指集電阻應變式稱重傳感器、電子放大器、模數轉換技術、微處理器於一體的新型傳感器。

數字稱重傳感器和數字計量儀表技術的發展已逐漸成為稱重技術領域的新寵，其以調試簡便高效、適應現場能力強等優勢正在該領域嶄露頭角。

5、板環式

板環式稱重傳感器的結構具有明確的應力流線分布、輸出靈敏度高、彈性體為一整體、結構簡單、受力狀態穩定、易於加工等優點。目前在傳感器生產中還佔著較大的比例,而對這種結構傳感器的設計公式目前還不很完善。

6、振動式

彈性元件受力後，其固有振動頻率與作用力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出被測物作用在彈性元件上的力，進而求出其質量。振動式傳感器有振弦式和音叉式兩種。

7、陀螺儀式

陀螺儀式傳感器響應時間快(5秒)，無滯後現象，溫度特性好（3ppm）， 振動影響小， 頻率測量準確精度高，故可得到高的解析度和高的計量準確度。

8、光電式

包括光柵式和碼盤式兩種。光電式傳感器曾主要用在機電結合秤上。

稱重傳感器缺點

稱重傳感器並不是完美無缺的，它也存在著無法克服的缺點。

1、輸出特性非線性

電容式稱重傳感器的輸出特性是非線性的，雖採用差分型來改善，但不可能完全消除。其他類型的電容傳感器只有忽略了電場的邊緣效應時，輸出特性才呈線性。否則邊緣效應所產生的附加電容量將於傳感器電容器直接疊加，使輸出特性非線性。

2、寄生電容影響大

電容式稱重傳感器的初始電容量小，而連接傳感器和電子線路的引線電容、電子線路的雜散電容以及傳感器內板極與周圍導體構成的電容等所謂寄生電容缺較大，不僅降低了傳感器的靈敏度，而且這些電容常常是隨機變化的，將使儀器工作很不穩定，影響測量精度。

3、輸出阻抗高，負載能力差

電容式稱重傳感器的容量受其電極的幾何尺寸等限制不易做得很大，一般為幾十到幾百微法，甚至只有幾個微法。因此，電容式稱重傳感器的輸出阻抗高，因而負載能力差，易受外界幹擾影響產生不穩定現象，嚴重時甚至無法工作。

稱重傳感器應用

由稱重傳感器製作的電子衡器已廣泛地應用到各行各業,實現了對物料的快速、準確的稱量，特別是隨著微處理機的出現，工業生產過程自動化程度化的不斷提高，稱重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置，從以前不能稱重的大型罐、料鬥等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制，到混合分配多種原料的配料系統、生產工藝中的自動檢測和粉粒體進料量控制等，都應用了稱重傳感器，目前，稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重領域。

稱重傳感器誤差

1、特性誤差

是由設備本身引起的，包括DC漂移值、斜面的不正確或斜面的非線形。畢竟設備理想的轉移功能特性和真實特性之間會存在差距。

2、稱重傳感器應用誤差

也就是由操作而產生的誤差，包括探針放置錯誤、探針與測量地點之間不正確的絕緣、空氣或其他氣體的淨化過程中的錯誤、變送器的錯誤放置等多種操作錯誤引發的誤差。

3、動態誤差

適用於靜態條件的傳感器會具有較強的阻尼，因此對輸入參數的改變響應較慢，甚至要數秒才能響應溫度的階躍改變。一些具有延遲特性的稱重傳感器會在對快速改變響應時產生動態誤差。響應時間、振幅失真和相位失真都會導致動態誤差。

4、插入誤差

是由於系統中插入一個傳感器時，改變了測量參數而產生的誤差。使用了一個對系統過於大的變送器、系統的動態特性過於遲緩、系統中自加熱加載了過多的熱能等，都會導致插入誤差。

5、環境誤差

稱重傳感器使用也會受溫度、擺動、震動、海拔、化學物質揮發等環境影響，這些因素都極易引發環境誤差。

稱重傳感器使用注意事項

電阻應變式稱重傳感器是稱重傳感器使用最廣的一種，它的耐用性、可靠性、準確性是不容置疑的，也正是因為它的這些特性，導致它在使用中會遇到一些麻煩，使用稱重傳感器應注意哪些事項？

1、注意使用環境

高溫、粉塵、潮溼以及腐蝕性較高的環境、電磁場環境等都會對稱重傳感器造成嚴重損傷會影響。因此要注意稱重傳感器使用環境，或者在既定環境下選擇相應的稱重傳感器。

2、防止超載

要避免超載給稱重傳感器帶來的損壞，即使稱重傳感器有一定的過載能力。

3、電路連接

通向顯示電路或從電路引出的導線，均應採用屏蔽電纜，感器輸出信號讀出電路不能與一些能夠產生幹擾與高熱量的設備放在一起。

4、防止雜物玷汙傳感器

雜物玷汙傳感器也許會影響傳感器的可動部分運動和精度。可在稱重傳感器周圍設置一些「擋板」或者用薄金屬板把傳感器罩起來。

5、使用電氣旁路

為了避免電焊電流或雷擊帶來的損傷，傳感器應採用鉸合銅線(截面積約50mm2)形成電氣旁路，同時避免強烈的熱輻射。

6、安裝水平儀

為了保證稱重的精度，應對單只傳感器安裝底座的安裝平面用水平儀調整水平。為了使各傳感器所承受的負荷基本一致，多個傳感器的安裝底座的安裝面要儘量調整到一個水平面上。

7、要輕拿輕放

稱重傳感器要防止任何衝擊、跌落等，輕拿輕放。同時安裝傳感器的底座要平整、清潔，有足夠的強度和剛性，無任何油膜，膠膜等存在。

8、防止某些橫向力作用在傳感器上

可採用球形軸承、關節軸承、定位緊固器等有自動定位或復位作用的結構配件。

9、電源線和控制線應絞合起來

合程度50轉/米，若傳感器信號線需要延長，則應採用特製的密封電纜接線盒。若信號電纜線很長，應考慮採用帶有中繼放大器的電纜補償電路。

10、電氣連接

傳感器的信號電纜不能夠和強電電源線或控制線並行布置。

結語：關於稱重傳感器小編就介紹到這裡，相信隨著技術的進步，稱重傳感器憑藉其性能特點和優勢，將會應用於更多的行業領域，為人們生產生活帶來方便。

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