电阻应变式称重传感器的工作原理解析

电阻应变式称重传感器的工作原理

电阻应变式称重传感器基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感粱）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形；电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小）。再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流）输出，从而完成了将外力变换为电信号的过程。

由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。

电阻应变片

电阻应变片是把一根电阻灶机械地布置在一块有机材料制成的基底上，即成为片应变片。

弹性体

弹性体是个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变电信号的转换任务。

检测电路

检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。

电阻应变式称重传感器测试时的注意事项

电气连接方面

（1）称重传感器的信号电缆，不和强电电源线或控制线并行布置（例如不要把传感器信号线和强电电源线及控制线置于同一管道内）。若它们必须并行放置，那么，它们 之间的距离应保持在50CM以上，并把信号线用金属管套起来，不管在何种情况下，电源线和控制线均应绞合起来，合程度50转／米。

（2）若称重传感器信号线需要延长，则应采用特制的密封电缆接线盒。若不用此种接线盒，而采用电缆与电缆直接对接（锡焊端头），则应对密封防潮特别予以注意，接好后应检验绝缘电阻，且需达到标准（2000～5000M），必要时，应重新标定传感器，若信号电缆线很长，又要保证很高的测量精度，应考虑采用带有中继 放大器的电缆补偿电路。

（3）所有通向显示电路或从电路引出的导线，均应采用屏蔽电缆。屏蔽线的联接及接地点应合理。若未通过机械框架接地，则在外接地，但屏蔽线互相联接后未接地，是浮空的。

（4）称重传感器输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设备（如可”控硅，接触器等）及有可观热量产生的设备放在同一箱体中，若不能保证这一点，则应考虑在它 们之间设置障板隔离之，并在箱体内安置风扇，用以测量传感器输出信号的电子线路，应尽可能配置独立的供电变压器，而不要和接触器等设备共用同一主电源。

机械安装方面

（1）称重传感器要轻拿轻放，尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对其计量性能均可能造成极大损害。对于大容量的称重传感器，一般来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备（如手拉葫芦、电动葫芦等）。

（2）安装传感器的底座安装面应平整、清洁，无任何油膜，胶膜等存在。安装底座本身应有足够的强度和刚性，一般要求高于传感器本身的强度和刚度。

（3）水平调整：水平调整有两个方面的内容。

1、单只传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平；

2、是指多个传感器的安装底座的安装面要尽量调整到一个 水平面上（用水准仪）。

（4）每种称重传感器的加载方向都是确定的，而我们使用时，一定要在此方向上加载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力应尽量避免。

（5）尽量采用有自动定位（复位）作用的结构配件，如球形轴承、关节轴承、定位紧固器等。

（6）某些衡器上有些必须接到秤体上的附件（如容器秤的输料管道等），我们应让他们在传感器加载主轴的方向上尽量柔软一些，以防止他们“吃掉”传感器的真实负荷而引起误差。

（7）称重传感器周围应尽量设置一些“挡板”，甚至用薄金属板把传感器罩起来，这样可防止杂物玷污传感器及某些可动部分。

（8）称重传感器虽然有一定的过载能力，但在称重系统安装过程中，仍应防止传感器的超载。要注意的是，即使是短时间的超载，也可能会造成传感器永久损坏。在安装 过程中，若确有必要，可先用一个和传感器等高度的垫块代替传感器，到最后，再把传感器换上，在正常工作时，传感器一般均应设置过载保护的机械结构件。

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