稱重傳感器的原理及應用

    稱重傳感器是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。稱重傳感器采用金屬電阻應變計組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸長變細，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應變而變化的效應而制成的(應變，就是尺寸的變化)。

      稱重傳感器的構(gòu)造原理金屬電阻具有阻礙電流流動的性質(zhì)，即具有電阻(Ω)，其阻值依金屬的種類而異。同一種金屬絲，一般來講，越是細長，其電阻值就越大。當金屬電阻絲受外力作用而伸縮時，其電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。因此，將金屬絲(或膜)緊貼在被測物體上，而且這種絲或膜又很細或很薄，粘貼又十分完善，那么，當被測物體受外力而伸縮時，金屬電阻絲(膜)也會按比例伸縮，其阻值也會相應變化。稱重傳感器就是將金屬電阻應變計粘貼在金屬稱重梁上進行測量重量信號的。

   稱重傳感器的外形構(gòu)造與測重形式,變頻傳感器的外形構(gòu)造隨被測對象的不同，其外形構(gòu)造也會不同。A．比較常見的稱重傳感器的外形構(gòu)造：柱式；S 型；輪輻式；環(huán)式；碟式；箱形等。

B．測重形式：正應力測量(柱型、單點式等)，剪應力測量(雙剪切梁式、部分S 型、輪輻式等)又可分為壓式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型傳感器、環(huán)式傳感器)、拉壓兩用(部分柱式、輪輻式、S 型等)

C．彈性元件內(nèi)部應變梁的結(jié)構(gòu)形式：平行梁、剪切梁等

D．不同結(jié)構(gòu)形式的傳感器的應用對象：柱式——大噸位汽車衡、輪道衡、料斗秤、料罐秤，試驗機，力值監(jiān)控與測量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包裝機，材料試驗機等；雙剪切梁式——汽車衡、軌道衡等；單點式——天平、計價秤、計數(shù)秤、平臺秤，工業(yè)現(xiàn)場重量控制及測量；

稱重傳感器的電路組成.稱重傳感器進行測量時，我們需要知道的是應變計受到載荷時的電阻變化。通常采用應變計組成橋式電路(惠斯登電橋)，將應變計引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化來進行測量的。

變頻傳感器的輸出靈敏度的表示方法,傳感器響應(輸出)的變化對相應的激勵(施加的載荷)變化的比。傳感器的輸出靈敏度采用額定載荷狀態(tài)電橋的輸出電壓與輸入激勵電壓之比值(mV/V)來表示。通常稱傳感器的輸出靈敏度。

為什么傳感器內(nèi)部要加補償電路？稱重傳感器在制造過程中，為了改善它的性能，特別是改善溫度特性，一般要在應變計電路中附加對零點和靈敏度的溫度補償。即除了應變計外，其中還增加了各種補償電阻。零點補償?shù)哪康氖潜M量減小電橋零點隨溫度的變化，因此，除變頻傳感器本身的溫度自補償外，又加入了電阻溫度系數(shù)和電橋中應變計的溫度系數(shù)不同的電阻元件(如銅電阻或鎳電阻等)，以加強補償作用。靈敏度補償?shù)哪康氖菧p小輸出電壓隨溫度的變化，即補償彈性體的彈性系數(shù)和應變計的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。因此，對電橋中串接了兩個與電橋溫度補償作用相同的電阻。同時電路中的其它電阻用于將電橋的初始平衡，額定輸出和輸入電阻等參數(shù)調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。

稱重傳感器引線功能的具體判斷方法,由于不同生產(chǎn)廠家的傳感器引線的顏色不同，所以不能以具體顏色來判斷引線功能。使用萬用表的電阻檔可以具體判斷引線功能,更多的稱重傳感器知識請登錄環(huán)貿(mào)奧美稱重傳感器專家了解更多詳情！

稱重傳感器的應用及調(diào)試

對于稱重傳感器來講，故障處理應遵循這樣的步驟；觀察(故障觀察)——分析(故障原因)——檢測(為故障判斷提供依據(jù)或?qū)ε袛嘟Y(jié)果加以驗證)——修復(修理或更換)——檢定(系統(tǒng)調(diào)試后對其計量性能進行測試)?？筛鶕?jù)實際情況選用下列方法判斷：直觀法、替代法、比較法、插拔法、代碼診斷法。在這里我以稱重傳感器故障為例談談稱重傳感器的現(xiàn)場使用和調(diào)試。傳感器的各類故障檢測和排除
         就稱重傳感器自身的特點通過下列方法檢測、判斷和驗證：1)阻抗判別法：逐個將傳感器的兩根輸出線、輸入線拆掉，用萬用表測試輸出、輸入阻抗和信號電纜各芯線與屏蔽層間的絕緣電阻。如果測試結(jié)果達不到合格證上的數(shù)值，即可判斷為故障傳感器；2)信號輸出判斷：如果阻抗法無法判斷傳感器的好壞，可用此法做進一步檢查。先給儀表通電，將傳感器的輸出線拆掉。在空秤下用萬用表測量其Mv輸出值。假設額定激勵電壓為U(v)，傳感器的靈敏度為M(Mv／V)，傳感器的額定載荷F(kg)，那么每個傳感器的輸出為U譓譑鱂(Mv)。如果那一只的輸出值超出該計算值過大(理想情況下不存在偏載時應該相等)或不穩(wěn)定，即可判斷變頻傳感器有故障。 


稱重傳感器被稱為電子衡器中的心臟部件?？茖W技術的飛速發(fā)展，由稱重傳感器制作的電子衡器也已廣泛地應用到各行各業(yè)，實現(xiàn)了對物料的快速、準確的稱量。特別是隨著微處理機的出現(xiàn)，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，從以前不能稱重的大型罐、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。    其次，稱重儀表的選擇和故障檢測
     。
     稱重儀表一般由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成。模擬電路包括電源、前置放大器、濾波器、A／D轉(zhuǎn)換等；數(shù)字電路包括主處理器、協(xié)處理器、各種存儲器、鍵盤和顯示器等。儀表故障診斷zui簡便有效的方法就是用替代法。首先用模擬器或根據(jù)故障判斷儀表已損壞。若懷疑是PCB出現(xiàn)問題，可以用一塊好的PCB板去替代。替代后再用模擬變頻傳感器檢查或觀察故障是否消失。在更換過 PCB后必須按照說明書對相關參數(shù)進行設置校準。在使用稱重儀表時，必須清楚它與人屏幕、打印機及稱重軟件的接線方式，查看它們是否與稱重儀表匹配。 

   當選用多只稱重傳感器做為一個稱重系統(tǒng)時，必須考慮它采用什么樣的工作方式。工作方式的確定就必須與稱重儀表的選擇有關，即稱重傳感器的有關技術參數(shù)必須與儀表的有關技術參數(shù)匹配。以目前采用的并聯(lián)工作方式稱重系統(tǒng)為例，它要求系統(tǒng)實際zui大電流必須小于稱重儀表的的zui大供橋電流
    總之，以稱重傳感器為核心的電子衡器在實際的使用過程中引發(fā)故障的原因很多，有時幾個故障可能同時出現(xiàn)。除了上述提到的情況外，還有諸如供電電源、外部磁場干擾、使用電子產(chǎn)品作弊等原因造成。因此，在現(xiàn)場的使用和調(diào)試過程中必須具有清晰的操作思路，認真的分析，積極的總結(jié)和積累現(xiàn)場操作經(jīng)驗。如果這樣的話，可以大大減少現(xiàn)存的故障問題，可為現(xiàn)場調(diào)試節(jié)約人量的時間，為日后的維護提供方便。

    稱重傳感器是用來將重量信號或壓力信號轉(zhuǎn)換成電量信號的轉(zhuǎn)換裝置。稱重傳感器采用金屬電阻應變計組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸長變細，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應變而變化的效應而制成的(應變，就是尺寸的變化)。

      稱重傳感器的構(gòu)造原理金屬電阻具有阻礙電流流動的性質(zhì)，即具有電阻(Ω)，其阻值依金屬的種類而異。同一種金屬絲，一般來講，越是細長，其電阻值就越大。當金屬電阻絲受外力作用而伸縮時，其電阻值就會在某一范圍內(nèi)增減。因此，將金屬絲(或膜)緊貼在被測物體上，而且這種絲或膜又很細或很薄，粘貼又十分完善，那么，當被測物體受外力而伸縮時，金屬電阻絲(膜)也會按比例伸縮，其阻值也會相應變化。稱重傳感器就是將金屬電阻應變計粘貼在金屬稱重梁上進行測量重量信號的。

   稱重傳感器的外形構(gòu)造與測重形式,變頻傳感器的外形構(gòu)造隨被測對象的不同，其外形構(gòu)造也會不同。A．比較常見的稱重傳感器的外形構(gòu)造：柱式；S 型；輪輻式；環(huán)式；碟式；箱形等。

B．測重形式：正應力測量(柱型、單點式等)，剪應力測量(雙剪切梁式、部分S 型、輪輻式等)又可分為壓式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型傳感器、環(huán)式傳感器)、拉壓兩用(部分柱式、輪輻式、S 型等)

C．彈性元件內(nèi)部應變梁的結(jié)構(gòu)形式：平行梁、剪切梁等

D．不同結(jié)構(gòu)形式的傳感器的應用對象：柱式——大噸位汽車衡、輪道衡、料斗秤、料罐秤，試驗機，力值監(jiān)控與測量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包裝機，材料試驗機等；雙剪切梁式——汽車衡、軌道衡等；單點式——天平、計價秤、計數(shù)秤、平臺秤，工業(yè)現(xiàn)場重量控制及測量；

稱重傳感器的電路組成.稱重傳感器進行測量時，我們需要知道的是應變計受到載荷時的電阻變化。通常采用應變計組成橋式電路(惠斯登電橋)，將應變計引起的電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化來進行測量的。

變頻傳感器的輸出靈敏度的表示方法,傳感器響應(輸出)的變化對相應的激勵(施加的載荷)變化的比。傳感器的輸出靈敏度采用額定載荷狀態(tài)電橋的輸出電壓與輸入激勵電壓之比值(mV/V)來表示。通常稱傳感器的輸出靈敏度。

為什么傳感器內(nèi)部要加補償電路？稱重傳感器在制造過程中，為了改善它的性能，特別是改善溫度特性，一般要在應變計電路中附加對零點和靈敏度的溫度補償。即除了應變計外，其中還增加了各種補償電阻。零點補償?shù)哪康氖潜M量減小電橋零點隨溫度的變化，因此，除變頻傳感器本身的溫度自補償外，又加入了電阻溫度系數(shù)和電橋中應變計的溫度系數(shù)不同的電阻元件(如銅電阻或鎳電阻等)，以加強補償作用。靈敏度補償?shù)哪康氖菧p小輸出電壓隨溫度的變化，即補償彈性體的彈性系數(shù)和應變計的靈敏度系數(shù)隨溫度的變化。因此，對電橋中串接了兩個與電橋溫度補償作用相同的電阻。同時電路中的其它電阻用于將電橋的初始平衡，額定輸出和輸入電阻等參數(shù)調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。

稱重傳感器引線功能的具體判斷方法,由于不同生產(chǎn)廠家的傳感器引線的顏色不同，所以不能以具體顏色來判斷引線功能。使用萬用表的電阻檔可以具體判斷引線功能,更多的稱重傳感器知識請登錄環(huán)貿(mào)奧美稱重傳感器專家了解更多詳情！

稱重傳感器的應用及調(diào)試

對于稱重傳感器來講，故障處理應遵循這樣的步驟；觀察(故障觀察)——分析(故障原因)——檢測(為故障判斷提供依據(jù)或?qū)ε袛嘟Y(jié)果加以驗證)——修復(修理或更換)——檢定(系統(tǒng)調(diào)試后對其計量性能進行測試)。可根據(jù)實際情況選用下列方法判斷：直觀法、替代法、比較法、插拔法、代碼診斷法。在這里我以稱重傳感器故障為例談談稱重傳感器的現(xiàn)場使用和調(diào)試。傳感器的各類故障檢測和排除
         就稱重傳感器自身的特點通過下列方法檢測、判斷和驗證：1)阻抗判別法：逐個將傳感器的兩根輸出線、輸入線拆掉，用萬用表測試輸出、輸入阻抗和信號電纜各芯線與屏蔽層間的絕緣電阻。如果測試結(jié)果達不到合格證上的數(shù)值，即可判斷為故障傳感器；2)信號輸出判斷：如果阻抗法無法判斷傳感器的好壞，可用此法做進一步檢查。先給儀表通電，將傳感器的輸出線拆掉。在空秤下用萬用表測量其Mv輸出值。假設額定激勵電壓為U(v)，傳感器的靈敏度為M(Mv／V)，傳感器的額定載荷F(kg)，那么每個傳感器的輸出為U譓譑鱂(Mv)。如果那一只的輸出值超出該計算值過大(理想情況下不存在偏載時應該相等)或不穩(wěn)定，即可判斷變頻傳感器有故障。 


稱重傳感器被稱為電子衡器中的心臟部件。科學技術的飛速發(fā)展，由稱重傳感器制作的電子衡器也已廣泛地應用到各行各業(yè)，實現(xiàn)了對物料的快速、準確的稱量。特別是隨著微處理機的出現(xiàn)，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，從以前不能稱重的大型罐、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。    其次，稱重儀表的選擇和故障檢測
     。
     稱重儀表一般由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成。模擬電路包括電源、前置放大器、濾波器、A／D轉(zhuǎn)換等；數(shù)字電路包括主處理器、協(xié)處理器、各種存儲器、鍵盤和顯示器等。儀表故障診斷zui簡便有效的方法就是用替代法。首先用模擬器或根據(jù)故障判斷儀表已損壞。若懷疑是PCB出現(xiàn)問題，可以用一塊好的PCB板去替代。替代后再用模擬變頻傳感器檢查或觀察故障是否消失。在更換過 PCB后必須按照說明書對相關參數(shù)進行設置校準。在使用稱重儀表時，必須清楚它與人屏幕、打印機及稱重軟件的接線方式，查看它們是否與稱重儀表匹配。 

   當選用多只稱重傳感器做為一個稱重系統(tǒng)時，必須考慮它采用什么樣的工作方式。工作方式的確定就必須與稱重儀表的選擇有關，即稱重傳感器的有關技術參數(shù)必須與儀表的有關技術參數(shù)匹配。以目前采用的并聯(lián)工作方式稱重系統(tǒng)為例，它要求系統(tǒng)實際zui大電流必須小于稱重儀表的的zui大供橋電流
    總之，以稱重傳感器為核心的電子衡器在實際的使用過程中引發(fā)故障的原因很多，有時幾個故障可能同時出現(xiàn)。除了上述提到的情況外，還有諸如供電電源、外部磁場干擾、使用電子產(chǎn)品作弊等原因造成。因此，在現(xiàn)場的使用和調(diào)試過程中必須具有清晰的操作思路，認真的分析，積極的總結(jié)和積累現(xiàn)場操作經(jīng)驗。如果這樣的話，可以大大減少現(xiàn)存的故障問題，可為現(xiàn)場調(diào)試節(jié)約人量的時間，為日后的維護提供方便。