淺談稱重傳感器的類型及分析
稱重傳感器介紹：
稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實際工作環(huán)境，這點(diǎn)對正確選用重量傳感器至關(guān)重要，它關(guān)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。在重量傳感器主要技術(shù)指標(biāo)的基本概念和評價方法上，新舊國標(biāo)有質(zhì)的差異。
稱重傳感器工作原理：
1：結(jié)構(gòu)組成
下簡稱儀表）、稱重傳感器（下簡稱傳感器）、連接件、限位裝置及接線盒等零部件組成，還可以選配打印大屏幕顯示器、計算機(jī)和穩(wěn)壓電源等外部設(shè)備。
2：工作原理
被稱重物或載重汽車置于承載器臺面上，在重力作用下，通過承載器將重力傳遞至稱重傳感器，使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生變形，貼附于彈性體上的應(yīng)變計橋路失去平衡，輸出與重量數(shù)值成正比例的電信號，經(jīng)線性放大器將信號放大。再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由儀表的微處理機(jī)（CPU）對重量信號進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。配置打印機(jī)后，即可打印記錄稱重數(shù)據(jù)，如果配置計算機(jī)可將計量數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理。
在稱重傳感器的彈性體上粘貼有應(yīng)變計，組成惠斯登電橋。在無負(fù)荷時，電橋處于平衡狀態(tài)，輸出為零。當(dāng)彈性體承受載荷時，各應(yīng)變計隨之產(chǎn)生與載荷成比例的應(yīng)變，由輸出電壓即可測出外載重量，通過儀表的通訊接口可以與上位機(jī)連接。
稱重傳感器的類型及分析：
稱重傳感器(weighing load cell)是一種將質(zhì)量、重量、測力等信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y量的電信號輸出的裝置。稱重傳感器的性能指標(biāo)主要有線性誤差、滯后誤差、重復(fù)性誤差、蠕變、零點(diǎn)溫度特性和靈敏度溫度特性等。稱重傳感器按結(jié)構(gòu)分為：S型、懸臂型、輪輻式、板環(huán)式、膜盒式、橋式、柱筒式等樣式。按轉(zhuǎn)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、電阻應(yīng)變式等8類，以電阻應(yīng)變式使用最廣范。
一:電阻應(yīng)變式稱重傳感器原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)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。
二:稱重傳感器的系統(tǒng)解決方案由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè),實現(xiàn)了對物料的快速、準(zhǔn)確的稱量，隨著工業(yè)生產(chǎn)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，從大型罐、料斗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(tǒng)、生產(chǎn)工藝中的自動檢測和粉粒體進(jìn)料量控制等，都應(yīng)用了稱重傳感器，目前，稱重傳感器幾乎運(yùn)用到了所有的稱重。2-1、高速定量分裝系統(tǒng)本系統(tǒng)由微機(jī)控制稱重傳感器的稱重和比較，并輸出控制信號，執(zhí)行定值稱量，控制外部給料系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，實行自動稱量和快速分裝的任務(wù)。
系統(tǒng)采用單片機(jī)和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬件電路框圖如圖1所示，用集成電路作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出與重量成正比的電信號，稱重傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后，輸入V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的頻率信號直接送入微處理器中，其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)行處理。微機(jī)一方面把物重的瞬時數(shù)字量送入顯示電路，顯示出瞬時物重，另一方面則進(jìn)行稱重比較，開啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。
稱重傳感器機(jī)械安裝方面的注意事項：
重量傳感器要輕拿輕放，尤其是由合金鋁制作彈性體的小容量傳感器，任何沖擊、跌落，對其計量性能均可能造成極大損害。對于大容量的電阻應(yīng)變式重量傳感器，一般來說，它具有較大的自重，故而要求在搬運(yùn)、安裝時，盡可能使用適當(dāng)?shù)钠鸬踉O(shè)備（如手拉葫蘆、電動葫蘆等）。
安裝傳感器的底座安裝面應(yīng)平整、清潔，無任何油膜，膠膜等存在。安裝底座本身應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛性，一般要求高于傳感器本身的強(qiáng)度和剛度。
水平調(diào)整：水平調(diào)整有兩個方面的內(nèi)容。一是單只傳感器安裝底座的安裝平面要用水平儀調(diào)整水平，另一方面是指多個傳感器的安裝底座的安裝面要盡量調(diào)整到一個 水平面上（用水準(zhǔn)儀），尤其是傳感器數(shù)多于三個的稱重系統(tǒng)中，更應(yīng)注意這一點(diǎn)，這樣做的主要目的是為了使各傳感器所承受的負(fù)荷基本一致。
每種重量傳感器的加載方向都是確定的，而我們使用時，一定要在此方向上加載負(fù)荷。橫向力、附加的彎矩、扭矩力應(yīng)盡量避免。
盡量采用有自動定位（復(fù)位）作用的結(jié)構(gòu)配件，如球形軸承、關(guān)節(jié)軸承、定位緊固器等。他們可以防止某些橫向力作用在傳感器上。要說明的是：有些橫向力并不是 機(jī)械安裝引起的，如熱膨脹引起的橫向力，風(fēng)力引起的橫向力，及某些容器類衡器上的攪拌器的振動引起的橫向力即不是機(jī)械安裝引起的。
某些衡器上有些必須接到秤體上的附件（如容器秤的輸料管道等），我們應(yīng)讓他們在傳感器加載主軸的方向上盡量柔軟一些，以防止他們“吃掉”傳感器的真實負(fù)荷合而引起誤差。
重量傳感器周圍應(yīng)盡量設(shè)置一些“擋板”，甚至用薄金屬板把傳感器罩起來。這樣可防止雜物玷污傳感器及某些可動部分，而這種“沾污”往往會使可動部分運(yùn)動不爽，而影響稱量精度。
系統(tǒng)有無運(yùn)動不爽現(xiàn)象，可以用以下方法判別。即在秤臺上加或減大約千分之一額定負(fù)荷看看稱重顯示儀是否有反映，有反映，說明可動部分未受“沾污”。
重量傳感器雖然有一定的過載能力，但在稱重系統(tǒng)安裝過程中，仍應(yīng)防止傳感器的超載。要注意的是，即使是短時間的超載，也可能會造成傳感器永久損壞。在安裝過程中，若確有必要，可先用一個和傳感器等高度的墊塊代替?zhèn)鞲衅?，到最后，再把傳感器換上。
在正常工作時，傳感器一般均應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。若用螺桿固定傳感器，要求有一定的緊固力矩，而且螺桿應(yīng)有一定的旋入螺紋深度。一般而言，固定螺桿因采用高強(qiáng)度螺桿。
傳感器應(yīng)采用鉸合銅線（截面積約50mm2）形成電氣旁路，以保護(hù)它們免受電焊電流或雷擊造成的危害。
重量傳感器的使用中，必須避免強(qiáng)烈的熱輻射，尤其是單側(cè)的強(qiáng)烈熱輻射。
