称重传感器的应用

称重传感器是一种能够将重力转变为电信号的力--电转换装置，是电子衡器的一个关键部件。
        能够实现力--电转换的传感器有多种，常见的有电阻应变式、电磁力式和电容式等。电磁力式主要用于电子天平，电容式用于部分电子吊秤，而绝大多数衡器产品所用的还是电阻应变式称重传感器。电阻应变式称重传感器结构较简单，准确度高，适用面广，且能够在相对比较差的环境下使用。因此电阻应变式称重传感器在衡器中得到了广泛地运用。
        电阻应变式称重传感器主要是由弹性体、电阻应变片和补偿电路组成。弹性体是称重传感器的受力元件，由合金钢或铝型材制成。电阻应变片是由金属箔材腐蚀成栅格形制成，四个电阻应变片以电桥的结构方式粘在弹性体上。在没有受力的情况下，电桥的四只电阻的阻值是相等的，电桥处于平衡状态，输出为零。在弹性体受力发生变形时，电阻应变片也跟着一道变形。在弹性体受力弯曲的过程中，有两个应变片受拉，金属丝变长，电阻值增加；另两片受压，电阻值减小。这样就导致原来平衡的电桥失衡，在电桥的两端产生了电压差，这个电压差与弹性体受力的大小成正比，检测这个电压差，就可以得到传感器所受重力的大小，这个电压信号经过仪表检测后然计算后，就可以得到相应的重量值。
        为了适用各种衡器结构的安装需要，称重传感器做成了各种各样的结构形式，传感器的名称往往也按照其外形称呼。如桥式传感器（主要用于汽车衡）、悬臂梁式（地上衡、料斗秤、汽车衡）、柱式（汽车衡、料斗秤）、箱式（台秤）、S型（料斗秤）等。一种衡器承载体往往有多种结构形式的传感器可供选择，如果传感器选择得当，对于衡器性能的提高是很有帮助的。
        电阻应变式称重传感器的规格很多，小到几百克大到几百吨。在选择称重传感器量程的时候，要根据所用衡器的zui大秤量来确定，其经验公式为：
        传感器总载荷（单个传感器的zui大允许载荷X传感器个数）=1/2~2/3衡器的zui大秤量。
        称重传感器准确度等级分为A，B，C，D四个级别。不同级别有不同的误差范围。*传感器的要求zui高。等级后面的数字表示检定分度值，数字越大，传感器质量越好。例如：C2表示C级，2000个检定分度值；C5表示C级，5000个检定分度值。显然C5要高于C2。传感器常用的级别为C3，C5级，这两种级别的传感器可用于制作准确度等级为III级的电子衡器。
        称重传感器的误差主要是由非线性误差、滞后误差、重复性误差、蠕变、零点温度附加误差以及额定输出温度附加误差等引起的。
        近年出现的数字传感器，把A/D转换电路和CPU电路放到了传感器里面，传感器输出的就不再是模拟电压信号，而是经过处理的重量数字信号，这样做带来了以下几个优点：
        1．仪表可以分别采集每个数字传感器的信号，并通过线性方程式运算，对每一个传感器进行单独标定，这就使得一次性完成四角误差修正成为可能。而使用模拟式传感器的衡器中zui头疼的问题就是四角误差修正，往往要反复多次地调校才能达到要求，而每一次调校都是要将沉重的砝码搬来搬去，既费时又费力。
        2．由于仪表可以检测到每一个传感器的信号，所以任何一个传感器出现问题都可以从仪表上观察到，方便检修和维护工作。
        3．数字传感器用485接口传送数字信号，传输距离远，且可以免受干扰。克服了模拟信号远传困难和易受到干扰的问题。
        4．数字传感器内部可以通过微处理器对传感器的各项误差进行修正，使得输出的传感器数据更加准确。
称重传感器被喻为电子衡器的神经系统，它的性能在很大程度上决定了电子衡器的准确度和稳定性。在设计电子衡器时，经常要遇到如何选用传感器的问题。