稱重傳感器-有時(shí)稱為“力”，“稱重”或“重量”傳感器，可將作用于其上的負(fù)載轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的輸出信號(hào)。輸出信號(hào)的大小與施加的力或負(fù)載成比例。稱重傳感器有哪些種類?選型依據(jù)是什么?

稱重傳感器的分類

主要有六種稱重傳感器類型，分別為光電式、液壓式、電容式、電磁力式、磁極變形式和板環(huán)式。

1、光電式

光電式的稱重傳感器分為光柵式和碼盤(pán)式兩種。

（1）光柵式傳感器

利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)。光柵有兩塊，一為固定光柵，另一為裝在表盤(pán)軸上的移動(dòng)光柵。加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過(guò)傳力杠桿系統(tǒng)使表盤(pán)軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)移動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)，使莫爾條紋也隨之移動(dòng)。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，即可計(jì)算出移過(guò)的莫爾條紋數(shù)量，測(cè)出光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角的大小，從而確定和讀出被測(cè)物質(zhì)量。

（2）碼盤(pán)式傳感器

碼盤(pán)（符號(hào)板）是一塊裝在表盤(pán)軸上的透明玻璃，上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加在承重臺(tái)上的被測(cè)物通過(guò)傳力杠桿使表盤(pán)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤(pán)隨之轉(zhuǎn)過(guò)一定角度。光電池將透過(guò)碼盤(pán)接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路進(jìn)行數(shù)字處理，最后在顯示器上顯示出代表被測(cè)質(zhì)量的數(shù)字。光電式傳感器曾主要用在機(jī)電結(jié)合秤上。

2、液壓式

在受被測(cè)物重力P作用時(shí)，液壓油的壓力增大，增大的程度與P成正比。測(cè)出壓力的增大值，即可確定被測(cè)物的質(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而牢固，測(cè)量范圍大，但準(zhǔn)確度一般不超過(guò)1/100。

3、電容式

電容式的稱重傳感器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(guān)系工作。極板有兩塊，一塊固定不動(dòng)，另一塊可移動(dòng)。在承重臺(tái)加載被測(cè)物時(shí)，板簧撓曲，兩極板之間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測(cè)出頻率的變化，即可求出承重臺(tái)上被測(cè)物的質(zhì)量。電容式傳感器耗電量少，造價(jià)低，準(zhǔn)確度為1/200～1/500。

4、電磁力式

電磁力式的稱重傳感器利用承重臺(tái)上的負(fù)荷與電磁力相平衡的原理工作。當(dāng)承重臺(tái)上放有被測(cè)物時(shí)，杠桿的一端向上傾斜；光電件檢測(cè)出傾斜度信號(hào)，經(jīng)放大后流入線圈而產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)至平衡狀態(tài)。對(duì)產(chǎn)生電磁平衡力的電流進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，即可確定被測(cè)物質(zhì)量。電磁力式傳感器準(zhǔn)確度高，可達(dá)1/2000～1/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至10千克之間。

5、磁極變形式

鐵磁元件在被測(cè)物重力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力并引起導(dǎo)磁率變化，使繞在鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的次級(jí)線圈的感應(yīng)電壓也隨之變化。測(cè)量出電壓的變化量即可求出加到磁極上的力，進(jìn)而確定被測(cè)物的質(zhì)量。磁極變形式傳感器的準(zhǔn)確度不高，一般為1/100，適用于大噸位稱量工作，稱量范圍為幾十至幾萬(wàn)千克。

6、板環(huán)式

板環(huán)式稱重傳感器的結(jié)構(gòu)具有明確的應(yīng)力流線分布、輸出靈敏度高、彈性體為一整體、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力狀態(tài)穩(wěn)定、易于加工等優(yōu)點(diǎn)。目前在傳感器生產(chǎn)中仍占有較大比例，而對(duì)這種結(jié)構(gòu)傳感器的設(shè)計(jì)公式目前還不很完善。這種彈性體的應(yīng)變計(jì)算比較復(fù)雜，一般在設(shè)計(jì)時(shí)將其看作為圓環(huán)式彈性體進(jìn)行估算。特別對(duì)1t及以下量程的板環(huán)式傳感器設(shè)計(jì)計(jì)算誤差更大，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的非線性誤差。

稱重傳感器的選型依據(jù)

主要包括四個(gè)方面，即傳感器的靈敏度、傳感器的精度、傳感器的穩(wěn)定性，以及傳感器的數(shù)量和量程。

1、靈敏度

靈敏度越高越好，只有靈敏度高了，在進(jìn)行測(cè)量物體的重量時(shí)才可以獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

但是，靈敏度越高外界對(duì)稱重傳感器的影響就越大，外界的噪音會(huì)干擾傳感器的判斷。所以，對(duì)傳感器防噪音的性能有一定要求，盡量減少噪音對(duì)傳感器的影響。

2、精度

稱重傳感器對(duì)于精度的要求非常高，這是稱重系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)，稱重傳感器的精度越高，其價(jià)格也就越高。

但是，對(duì)于精度的要求只要達(dá)到符合稱重系統(tǒng)的儀表輸出要求水平略高即可，不用選的太高，以避免不必要的花銷。

3、穩(wěn)定性

穩(wěn)定性是傳感器長(zhǎng)時(shí)間使用后還能繼續(xù)正常工作，穩(wěn)定性高的傳感器的使用壽命越長(zhǎng)。影響傳感器的穩(wěn)定性因素，除了稱重傳感器的質(zhì)量，還有稱重傳感器的工作環(huán)境，一款好的稱重傳感器環(huán)境對(duì)其影響較小。

所以，在選購(gòu)稱重傳感器時(shí)，注意看一下其適用的環(huán)境，根據(jù)具體環(huán)境進(jìn)行選擇稱重傳感器，選擇正確的稱重傳感器能減少環(huán)境對(duì)稱重傳感器的影響，并有利于延長(zhǎng)稱重傳感器的使用壽命。比如在易燃易爆的環(huán)境中，就需要選用帶有防爆功能的稱重傳感器。

4、傳感器的數(shù)量和量程

不同用途的傳感器的數(shù)量和量程不同，具體的數(shù)量和量程的選擇應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)量的物體的重量和類型來(lái)定。一般實(shí)際稱量物體的重量應(yīng)在70%以下，對(duì)稱重傳感器的損耗會(huì)更小，有利于延長(zhǎng)其使用壽命。