科普|稱重傳感器的類型及應用

　　稱重傳感器用于測量重量，是日常生活的一個組成部分。其隨處可見，例如在超市柜臺或是高速公路上。當然，通常不能立即識別，因為隱藏在儀器中。

　　稱重傳感器通常由帶有應變片的彈性體組成。彈性體通常由鋼或鋁制成。其非常結實，具有非常小的彈性。正如名詞“彈性體”所言，鋼或鋁在負載下產生一定量的變形，但隨后會返回到初始位置，彈性地響應每次負載。這些極小變化可以采用應變片獲得。應變儀的變形由分析電子儀器解釋以確定重量。

　　要了解最后一點，需要更詳細地解釋應變片：稱重傳感器是電導體，以蜿蜒的方式牢固地附著在基底上。當基底被拉動時，和電導體就會一起更長。當其收縮時，變短。這將導致電導體中的電阻改變。該應變可以在此基礎上確定，因為電阻隨應變而增加并隨之收縮而減小。

　　應變片牢固地固定到到彈性體上，因此經歷相同的運動。對于稱重傳感器來說，這些應變片被布置在惠斯登電橋中(見圖)。這意味著四個SG連接，組成一個橋路，并且被測量的力的方向與測量柵絲相應對齊。

　　如果一個物體放置在稱重傳感器上或懸掛在其上，則可以確定物體的重量。 稱重傳感器的預期負載總是沿著地球中心的方向，即重力方向。 也就是只能獲得載荷重力方向的力分量。而 力傳感器 不是這樣，盡管設計類似。力傳感器可以獲取所有方向上發(fā)生的載荷。 與地球引力的方向和安裝方式無關。

　　稱重傳感器類型

　　稱重傳感器有多種類型，適合不同的應用。常用的包括：

　　單點稱重傳感器: 一般用于平臺秤，其放置在重物的下方。

　　彎曲梁稱重傳感器: 多個稱重傳感器放置在鋼結構下方，并從上方加載重物。

　　壓向力傳感器: 多個大量程稱重傳感器放置在鋼結構下方，并從上方加載重物。

　　拉向力稱重傳感器: 重物懸吊在一個或多個傳感器下方。

　　許多稱重傳感器還有其他特性，如特殊設計或特性等，這取決于不同的應用，例如，如果系統(tǒng)需要每天徹底清潔。 稱重傳感器需要更高的防護等級和密封性等。

　　稱重傳感器也可以根據信號傳輸的類型進行分類：數字稱重傳感器內置電子元件，用于處理測量結果并顯示和傳輸。 對于模擬稱重傳感器，則需要附加設備 - 測量放大器。

　　四個應變計固定在下面的稱重傳感器上，當施加力時發(fā)生最大的變形。 箭頭方向即為力的應用方向。

　　壓力傳感器，彎曲梁稱重傳感器單點稱重傳感器，拉向稱重傳感器。

　　環(huán)境對稱重傳感器的影響

　　稱重傳感器的一個特點是環(huán)境起著決定性的作用。

　　環(huán)境溫度

　　每種物質隨著溫度的變化而變化，伴隨著溫度升高而擴張，溫度下降而收縮。同樣適用于稱重傳感器及其應變片，同樣影響導體的電阻。然而，無論環(huán)境溫度如何，為了獲得正確的測量結果，每個HBM稱重傳感器都內置了一個復雜的溫度補償機制。

　　稱重傳感器必須能夠承受各種影響?！皩τ谄嚭鈦碚f，其必須能夠承受各種室外環(huán)境影響。在世界范圍內，例如，在西伯利亞。

　　其他方向施加力

　　根據稱重傳感器的安裝環(huán)境，例如稱重容器放在傳送帶下方，可能會發(fā)生重量以外的其他負載。 “寄生力”不僅會發(fā)生所需主要方向上，而且會從側面，下方施加。 稱重傳感器不是為此目的開發(fā)的，測量結果可能不正確或出現錯誤。 因此，在安裝過程中必須小心，以確保沒有或盡可能少的寄生力。HBM稱重傳感器配件和稱重模塊可幫助用戶最小化這些寄生力并實現精確地測量結果。

　　應用

　　稱重傳感器通常安裝在秤上。 但也有很多其他的應用。 例如裝瓶廠或灌裝設備，或將糖果或土豆分配到包裝中的分揀系統(tǒng)等。

　　測量精度

　　無論采用什么樣的稱重傳感器，精度都起著非常重要的作用。稱重傳感器具有不同的最大量程(最大量程指最大預期負載)和精度等級。應變技術精度等級一般為C級和D級。具有電子校正的應變稱重傳感器擁有更高精度等級。

　　因此，稱重必須嚴格管制的。對于價值低的貨物(如沙子或礫石)，稱重傳感器不需要非常精確 - D級精度就足夠了。另一方面，對于制藥產品，需要最高精度等級A或B。最常見的消費品如肉類，水果和蔬菜稱重，精度等級為C，對所使用的稱重系統(tǒng)的精度要求較高。但機械工程或建筑材料衡器也需要C級精度。

　　嚴格的稱重規(guī)標準不斷對稱重傳感器開發(fā)人員提出新的挑戰(zhàn)。對于OIML精度等級較高的稱重傳感器，精度偏差僅為幾個 ppm(百萬分之一)。

　　調整，校準和貿易認證

　　為了確保測力傳感器按現場的方式工作，通常不僅在工廠進行調整和校準，而且在安裝位置進行認證。 如果一公斤在稱重傳感器上，則根據精度等級，所示的重量也應為1公斤，而不是857克。 以這種方式，也可以檢測諸如寄生力的不良影響。