淺談稱重傳感器的靜態(tài)特性
稱重傳感器的背景介紹：
稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器茵先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點對正確選用稱重傳感器至關重要，它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。[1]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。
傳統(tǒng)概念上，負荷傳感器是稱重傳感器、測力傳感器的統(tǒng)稱，用單項參數(shù)評價它的計量特性。舊國標將應用對象和使用環(huán)境條件完全不同的“稱重”和“測力”兩種傳感器合二為一來考慮，對試驗和評價方法未給予區(qū)分。
舊國標共有21項指標，均在常溫下進行試驗；并用非線性、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度附加誤差以及額定輸出溫度附加誤差6項指標中的最大誤差，來確定稱重傳感器準確度等級，分別用0.02、0.03、0.05......1.0表示。
衡器上使用的一種力稱重傳感器。它能將作用在被測物體上的重力按一定比例轉換成可計量的輸出信號?？紤]到不同使用地點的重力加速度和空氣浮力對轉換的影響，稱重傳感器的性能指標主要有線性誤差、滯后誤差、重復性誤差、蠕變、零點溫度特性和靈敏度溫度特性等。
在各種衡器和質量計量系統(tǒng)中，通常用綜合誤差帶來綜合控制傳感器準確度，并將綜合誤差帶與衡器誤差帶(圖1)聯(lián)系起來，以便選用對應于某一準確度衡器的稱重傳感器。
國際法制計量組織(OIML)規(guī)定，傳感器的誤差帶δ占衡器誤差帶Δ的70％，稱重傳感器的線性誤差、滯后誤差以及在規(guī)定溫度范圍內由于溫度對靈敏度的影響所引起的誤差等的總和不能超過誤差帶δ。這就允許制造廠對構成計量總誤差的各個分量進行調整，從而獲得期望的準確度。
稱重傳感器按轉換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電陰應變式等8類，以電阻應變式使用最廣。
電阻應變式稱重傳感器的原理及組成：
電阻應變式稱重傳感器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。電阻應變片貼在彈性元件上，彈性元件受力變形時，其上的應變片隨之變形，并導致電阻改變。測量電路測出應變片電阻的變化并變換為與外力大小成比例的電信號輸出。電信號經處理后以數(shù)字形式顯示出被測物的質量。電阻應變式稱重傳感器的稱量范圍為300g至數(shù)千kg，計量準確度達1/1000～1/10000，結構較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器均使用此稱重傳感器。
稱重傳感器工作原理：
稱重傳感器的基本知識
1.定義：GB/T7551-1997《稱重傳感器》考慮到使用地點的重力加速度（g）和空氣浮力（f）的影響后，通過把其中一種被測量（質量）轉換成另外一種被測量（輸出）來測量質量的力稱重傳感器。被測量（質量）稱重傳感器輸出
2.組成：敏感元件+傳感元件+測量電路
其中：敏感元件——電阻應變計；傳感元件——彈性體；測量電路——惠斯通電橋，其實稱重傳感器就是壓力稱重傳感器，形狀不一樣而已，通常有很多種方法傳感的，但我見到，用得比較多，比如地磅用的那些，一般為電渦流式也就是說，他有一個電渦流觸發(fā)繞組，然后還有一個稱重傳感器感應電渦流強度由于這個稱重傳感器整體是金屬封裝，電渦流在其內部，受到壓后形變，渦流就發(fā)生變化，放大后就可以讀到數(shù)據(jù)了然后，封裝這個東西的材料，通常選用剛性材料，總之，就是一般的金屬，比如鋼，但肯定不會用很軟的東西的。至少電渦流方式傳感的壓力稱重傳感器，是不會用軟金屬制造的。
稱重傳感器的靜態(tài)特性：
傳感器的工作特性是通過其靜態(tài)、動態(tài)特性直接反映出來，測量系統(tǒng)的輸入為不隨時間變化的恒定信號時，系統(tǒng)輸入與輸出之間呈現(xiàn)的關系就是靜態(tài)特性。而稱重傳感器靜態(tài)特性主要分為了五個部分。
稱重傳感器靜態(tài)特性其一是重復性，所謂的重復性是指傳感器在輸入量按同一方向作全量程連續(xù)多次變化時，所得特性曲線不一致的程度。在者是稱重傳感器的靈敏度和線性度，靈敏度是傳感器靜態(tài)特性的一個重要指標。其定義為輸出量的增量與引起該增量的相應輸入量增量之比。
用S表示靈敏度。而線性度是指傳感器輸出量與輸入量之間的實際關系曲線偏離擬合直線的程度。定義為在全量程范圍內實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。稱重傳感器的靜態(tài)特性有重要的一點是漂移，在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移，而稱重傳感器雷同其他傳感器產生漂移的主要原因是傳感器自身結構參數(shù)和應用時的周圍環(huán)境溫度、濕度等的影響。
稱重傳感器在輸入量由小到大及輸入量由大到小變化期間其輸入輸出特性曲線不重合的現(xiàn)象也就是傳感器最后一個靜態(tài)特性，對于同一大小的輸入信號，傳感器的正反行程輸出信號大小不相等，這個差值稱為遲滯差值。
稱重傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，稱重傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關系。因為這時輸入量和輸出量都和時間無關，所以它們之間的關系，即稱重傳感器的靜態(tài)特性可用一個不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標，把與其對應的輸出量作縱坐標而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：重復性、靈敏度、線性度。那么影響稱重傳感器的測量效果以及選型的關鍵要素也就是那幾個要點。
