稱重傳感器檢測電路原理

第第頁稱重傳感器檢測電路原理

原理上稱重傳感器就是壓力傳感器，只是形狀不一樣而已，不過通常有很多種方法傳感，但見得、用得比較多，如地磅用的那些，一般為電渦流式。也就是說，他有一個電渦流觸發(fā)繞組，然后還有一個傳感器感應(yīng)電渦流強度。由于這個稱重傳感器整體是金屬封裝，電渦流在其內(nèi)部，受到壓后形變，渦流就發(fā)生變化，放大后就可以讀到數(shù)據(jù)了。然后，封裝這個東西的材料，通常選用剛性材料，總之，就是一般的金屬，比如鋼，但確定不會用很軟的東西的。由于即使是鋼，就算受到壓力形變那么幾微米，那么電渦流的變化也充分感應(yīng)出到底變化了多少而且假如是軟金屬，稱很重東西的時候，可能很簡單出問題。至少電渦流方式傳感的壓力傳感器，是不會用軟金屬制造的。

而稱重傳感器檢測電路的功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化變化為電壓輸出。由于惠斯登電橋具有很多優(yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較便利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(yīng)用。由于全橋式等臂電橋的靈敏度最高，各臂參數(shù)一致，各種干擾的影響簡單相互抵銷，所以稱重傳感器均接受全橋式等臂電橋。

另外電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中不可缺少的緊要部分,下面就這三方面簡要論述。

1、電阻應(yīng)變片

電阻應(yīng)變片是把一根電阻絲機械地分布在一塊有機材料制成的基底上。電阻應(yīng)變片的一個緊要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。當其兩端受F力作用時，將會伸長，也就是說產(chǎn)生變形。伸長時，其橫截面積則縮小，截面圓半徑則削減。電阻應(yīng)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）之間成比例的關(guān)系。

需要說明的是：靈敏度系數(shù)K是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決議的一個常數(shù)，與應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無關(guān)。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，沒有量綱。

在材料力學中ΔL/L稱作為應(yīng)變，記作ε，用它來表示彈性往往顯得太大，很不便利，常常把它的百萬分之一作為單位，記作με。

2、彈性體

彈性體是一個有特別形狀的結(jié)構(gòu)件。其功能有兩個，首先承受稱重傳感器所受的外力，對外力產(chǎn)生反作用力，達到相對靜平衡；其次，供應(yīng)一個高品質(zhì)的應(yīng)變場（區(qū)），使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變片比較理想地完成電信號的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

3、檢測電路

檢測電路的功能是把電阻應(yīng)變片的阻值變化變化成為電壓輸出。由于惠斯登電橋具有很多優(yōu)點，如可以抑制溫度變化的影響，可以抑制側(cè)向力干擾，可以比較便利地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(yīng)用。

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