數(shù)字稱重傳感器的角差調整
稱重傳感器的原理：
電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。
由此可見，電阻應變片、彈性體和檢測電路是電阻應變式稱重傳感器中不可缺少的幾個主要部分。下面就這三方面簡要論述。
一、電阻應變片
電阻應變片是把一根電阻絲機械的分布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。我們來介紹一下它的意義。
設有一個金屬電阻絲，其長度為L，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數(shù)是μ。當這根電阻絲未受外力作用時，它的電阻值為R：
R = ρL/S（Ω） （2—1）
當他的兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產生變形。設其伸長ΔL，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少Δr。此外，還可用實驗證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會有所改變，記作Δρ。
對式（2--1）求全微分，即求出電阻絲伸長后，他的電阻值改變了多少。我們有：
ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 （2—2）
用式（2--1）去除式（2--2）得到
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L – ΔS/S （2—3）
另外，我們知道導線的橫截面積S = πr2，則 Δs = 2πr*Δr，所以
ΔS/S = 2Δr/r （2—4）
從材料力學我們知道
Δr/r = -μΔL/L （2—5）
其中，負號表示伸長時，半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應泊松系數(shù)。把式（2—4）（2—5）代入（2--3），有
ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L
=（1 + 2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L））*ΔL/L
= K *ΔL/L （2--6）
其中
K = 1 + 2μ +（Δρ/ρ）/（ΔL/L） （2--7）
式（2--6））說明了電阻應變片的電阻變化率（電阻相對變化）和電阻絲伸長率（長度相對變化）之間的關系。
需要說明的是：靈敏度系數(shù)K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質決定的一個常數(shù)，它和應變片的形狀、尺寸大小無關，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間；其次K值是一個無因次量，即它沒有量綱。
在材料力學中ΔL/L稱作為應變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不方便：常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。這樣，式（2--6）常寫作：
ΔR/R = Kε (2—8)
二、彈性體
彈性體是一個有特殊形狀的結構件。它的功能有兩個，首先是它承受稱重傳感器所受的外力，對外力產生反作用力，達到相對靜平衡；其次，它要產生一個高品質的應變場（區(qū)），使粘貼在此區(qū)的電阻應變片比較理想的完成應變棗電信號的轉換任務。
以稱重傳感器的彈性體為例，來介紹一下其中的應力分布。
設有一帶有肓孔的長方體懸臂梁。
肓孔底部中心是承受純剪應力，但其上、下部分將會出現(xiàn)拉伸和壓縮應力。主應力方向一為拉神，一為壓縮，若把應變片貼在這里，則應變片上半部將受拉伸而阻值增加，而應變片的下半部將受壓縮，阻值減少。下面列出肓孔底部中心點的應變表達式，而不再推導。
ε = （3Q（1+μ）/2Eb）*（B（H2-h2）+bh2）/ （B（H3-h3）+bh3） （2--9）
其中：Q--截面上的剪力；E--揚氏模量：μ—泊松系數(shù)；B、b、H、h—為梁的幾何尺寸。
需要說明的是，上面分析的應力狀態(tài)均是“局部”情況，而應變片實際感受的是“平均”狀態(tài)。
三、檢測電路
檢測電路的功能是把電阻應變片的電阻變化轉變?yōu)殡妷狠敵觥Ｒ驗榛菟沟请姌蚓哂泻芏鄡?yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側向力干擾，可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等，所以惠斯登電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用。
因為全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。
稱重傳感器的測試原理：
稱重傳感器的測試流程，稱重傳感器的電壓輸出范圍為0～30mV，檢測標準主要有：未受力的零點電壓U0≤5mV；20min前后輸出電壓變化范圍和受力過程中最大電壓和最小電壓變化不超過0.006mV,即Uoe-U0≤0.006mV,Umax-Umin≤0.006mV；受力過程中輸出電壓每間隔5min的變化不超過0.003mV。整個測試過程中所有輸出電壓符合以上測試標準，則說明傳感器精確度達到要求，性能良好；否則，傳感器不能準確反映出所受壓力，線性誤差大，傳感器不合格。
稱重傳感器類型：
稱重傳感器有多種類型，以適應不同的應用。常用的包括：
單點稱重傳感器：一般用于平臺秤，其放置在重物的下方。
彎曲梁稱重傳感器：多個稱重傳感器放置在鋼結構下方，并從上方加載重物。
壓向力傳感器：多個大量程稱重傳感器放置在鋼結構下方，并從上方加載重物。
拉向力稱重傳感器：重物懸吊在一個或多個傳感器下方。
稱重傳感器還有其他特性，如特殊結構或特性等，這取決于不同的應用，例如，如果系統(tǒng)需要每天徹底清潔。稱重傳感器需要更高的防護等級和密封性等。
稱重傳感器也可以根據(jù)信號傳輸?shù)念愋瓦M行分類：數(shù)字稱重傳感器內置電子元件，用于處理測量結果并顯示和傳輸。對于模擬稱重傳感器，則需要附加設備；
為什么要校準稱重傳感器？
稱重傳感器是用于測量多個不同應用中的重量或力的設備。稱重傳感器本身是一個傳感器，用于將力轉換為電信號。此信號通常只有幾毫伏，需要放大才能使用。大多數(shù)稱重電池使用應變片技術。這項技術非常成熟，已經證明了40多年。
稱重傳感器經常用作稱重系統(tǒng)的一部分，因為它們提供非侵入性、高精度的負載測量數(shù)據(jù)，正確安裝和校準的稱重傳感器通常達到0.03至1%左右的精度（取決于稱重傳感器類型）。這些系統(tǒng)對許多工業(yè)部門至關重要，包括航空航天、海洋、船舶、重型起重和汽車。產品責任和安全問題要求力測量明顯準確，這通常是通過國家標準校準實現(xiàn)的。這種對國家標準的可追溯性通常也是符合ISO9000的要求，因此公司程序將指定校準時間表和維護適當?shù)挠涗洠鳛槠滟|量管理體系的一部分。
由于所有稱重傳感器都因使用、虐待、漂移或老化而變質，因此應定期進行校準，以確定稱重傳感器當前的性能，無論公司是否擁有質量管理體系。由于電氣影響、機械效應、儀表故障和電纜松動等，負載單元也會變得不那么可靠。未能檢查或清潔稱重電池是可能導致操作問題的另一個重要因素，因為顆粒物即使在清潔環(huán)境中也可以在稱重電池周圍積聚。除非定期進行校準，否則負載測量讀數(shù)可能會越來越不準確，用戶可能不知道他們使用的是有缺陷的數(shù)據(jù)。
數(shù)字稱重傳感器的角差調整：
稱重傳感器安裝好以后要進行角差調試。模擬式稱重傳感器的角差調試是一件非常繁瑣事，由于每個稱重傳感器的輸入輸出電阻阻值不一致、零點輸出不一致、靈敏度不一致，調整時又會相互影響。因此，對于沒有一定實踐經驗的人來說，調試起來難度很大，花費的時間也很長。而數(shù)字稱重傳感器的調整就非常方便，即使有誤差，調整時也不會相互影響，具體的角差調試方法如下：
1：設置儀表相關參數(shù)，如分度值、稱重傳感器個數(shù)、量程等等。
2：空秤臺置零。
3：把砝碼放在秤臺中間進行標定、標定后顯示的總重量值就是調角差的參考值。
4：校角差一般從1號角開始進行，然后安順序一直校到最后一個角。比如用2噸砝碼放到一號角后，觀察儀表讀數(shù)，如果大于2噸則把儀表中對應的角差系數(shù)變小，但不能直接測量正弦電壓之間的相位關系；如果小于2噸則把角差系數(shù)變大。每一個稱重傳感器在儀表中都有一個對應的角差系數(shù)可供用戶修改。
