大型電子地磅秤工業(yè)電子磅秤地秤常規(guī)傳感器的技術(shù)特性
以金屬材料為轉(zhuǎn)換組件的電阻應(yīng)變計(jì),，其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻——應(yīng)變效應(yīng)。所謂
應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象（圖 1）,。
金屬導(dǎo)體的電阻值可用下式表示：R=ρ△L/△S
式中：ρ——金屬導(dǎo)體的電阻率（Ω·cm2
/m）
S——導(dǎo)體的截面積（cm2）
L——導(dǎo)體的長度（m）
電阻應(yīng)變片式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：
圖 1
楊青鋒
彈性體（彈性組件）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,，使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片（圖 2）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)過惠斯通電橋（圖 3）把這
一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過程,。
圖 2 圖 3
電阻應(yīng)變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數(shù)千噸,，計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá) 1/1000～1/10000，以其
結(jié)構(gòu)簡單,，安裝方便,，工作可靠，為大部分電子衡器所使用,。電阻應(yīng)變式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高,，
測量范圍廣，壽命長,，結(jié)構(gòu)簡單,，頻響特性好，能在惡劣條件下工作,，易于實(shí)現(xiàn)小型化,、整體化和
品種多樣化等。它的缺點(diǎn)是存在機(jī)械滯后,、蠕變和零漂,、應(yīng)變極限,，對于大應(yīng)變有較大的非線性、
輸出信號(hào)較弱,，但是可通過一定措施改進(jìn)。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是稱重傳感器中應(yīng)用的zui廣泛的
一種,，對其特性研究也是zui多的,。
二、電磁力平衡稱重傳感器
電磁力平衡傳感器的稱重過程基于安培力實(shí)現(xiàn),。通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力如圖 4 所示,。
在導(dǎo)線上加上秤盤，秤盤及導(dǎo)線本身具備的重力方向朝下,，而通電導(dǎo)線受到向上的電磁力,，當(dāng)通過
導(dǎo)線的電流值達(dá)到某一值時(shí)，這兩個(gè)力互相平衡,，此時(shí)傳感器就處于平衡狀態(tài)即可確定被測物重量,。
電磁力平衡傳感器依靠載流線圈在恒定直流磁場中產(chǎn)生的電磁力與被測質(zhì)量的重力平衡，實(shí)現(xiàn)被測
質(zhì)量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換,。
圖 4
電磁力平衡稱重傳感器是一種高精度傳感器,，精度可達(dá) 1/2000～1/60000，但稱量范圍僅在幾
十毫克至十千克之間,，廣泛用于電子分析天平,，是精密質(zhì)量稱量的常用傳感器。由于測量分辨率高,、
靈敏可靠,、價(jià)格適宜,在精密質(zhì)量稱量、化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測,、加速度測量,、水分檢測等領(lǐng)域獲得了越來越
多的應(yīng)用。為減小傳感器的體積,，簡化傳感器的制造工藝,，降低制造成本，電磁力平衡傳感器的恒
定直流磁場采用*磁鐵,。*磁鐵作為電磁力平衡傳感器的永磁體,，其磁性能的穩(wěn)定性直接影響
電磁力平衡傳感器的精度。
電磁力平衡式傳感器是一項(xiàng)相對成熟的技術(shù),，對傳感器的生產(chǎn)條件要求較高,。目前，世界
上只有為數(shù)不多的幾家大廠掌握這種技術(shù),。這種高精度的電子稱重裝置由于其*的工作原理和工
藝水平,，精度非常高,，主要用于市場。例如用高強(qiáng)度航空鋁合金材料通過高精度電火花切割加
工而成的單模塊傳感器,，瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)和德國賽托利斯都有該項(xiàng)技術(shù),，它將傳統(tǒng)的
電磁力平衡式傳感器中的杠桿、上下導(dǎo)桿,、底座以及簧片等多個(gè)零部件融為一體,。由于內(nèi)部無連接