本文簡單介紹了如何結(jié)合稱重系統(tǒng)的實(shí)際情況來選擇電阻式應(yīng)變稱重傳感器 的結(jié)構(gòu)型式及其電阻式應(yīng)變稱重傳感器在安裝使用過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

一、概述

電阻式應(yīng)變稱重傳感器是一種用金屬彈性體作 為力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變的功能元件。它通過粘貼在彈性體 敏感表面的電阻應(yīng)變計(jì)及其以一定方式組成的電橋 網(wǎng)絡(luò)，在外加電源的激勵下，實(shí)現(xiàn)力、應(yīng)變、電阻變 化、電信號變化四個轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)的一種力敏元件傳感 器。

應(yīng)變式傳感器電阻的變化主要用電橋來測量， 應(yīng)變片一般采用全橋式聯(lián)結(jié)方法。由于應(yīng)變片阻值 的分散性、粘貼工藝的差別、溫度的影響等等，均會 造成一定的誤差，因此在橋路連接完成后都進(jìn)行零 點(diǎn)、溫度、彈性模量及靈敏度等的補(bǔ)償。這使得實(shí)際 應(yīng)用中的稱重傳感器的輸入端阻值通常比輸出端阻 值大10%左右。

電阻式應(yīng)變稱重傳感器本身是一種堅(jiān)固、耐用、 可靠的機(jī)電產(chǎn)品，但應(yīng)變片的極限、疲勞壽命、容許 電流等特性使得其在工作中仍有諸多問題得注意。 因此，必須結(jié)合稱重系統(tǒng)的實(shí)際情況，考慮傳感器的 結(jié)構(gòu)型式、使用條件，以及合理的量程大小等，使優(yōu) 良的傳感器性能得到充分發(fā)揮。

二、稱重傳感器的選用

1.結(jié)構(gòu)型式的選擇

雖然，從理論上講，任何稱重系統(tǒng)可以配用任何 結(jié)構(gòu)型式的傳感器。但是，從可靠性、準(zhǔn)確性以及經(jīng) 濟(jì)合理性等方面考慮，不同的選擇則會產(chǎn)生不同的 效果。例如，一個有容器的稱重系統(tǒng)，它既可以用一 個稱量范圍較大的傳感器，用簡單的懸吊系統(tǒng)吊掛 起來作為吊秤，也可以用容量較小的傳感器將容器 支撐起來作為支撐式容量秤。同樣，其他衡器，都可 以用傳感器支撐臺面的方法，或是用專門的吊掛系 統(tǒng)。那么究竟如何進(jìn)行合理的選擇呢？顯然，當(dāng)我們 比較了解支撐式和懸吊式稱重系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)之后, 再選擇傳感器的結(jié)構(gòu)形式，就容易多了。

(1)支撐式系統(tǒng)中的傳感器結(jié)構(gòu)形式 支撐式系統(tǒng)中的傳感器處于重力壓縮的狀態(tài) 下，應(yīng)用最為廣泛。因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)的稱重范圍很 寬，尤其是稱量的上限值很大，可以達(dá)數(shù)百噸。它可 以用最簡單的方法實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，甚至由于傳感器 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所致，可以無需過載保護(hù)裝置。連同其輔 助裝置底座及重力、引力裝置)，在稱重系統(tǒng)中所占 的幾何空間小，且安裝十分簡便。

支撐式稱重系統(tǒng)的缺點(diǎn)，就是需要始終保證重 物的重力線通過傳感器的承重軸線，而且不受側(cè)向 沖擊力的影響。因此，傳感器本身要有良好的抗側(cè)向能力。同時,在側(cè)向沖擊力作用下,傳感器及其重力 引入裝置應(yīng)具有迅速復(fù)位的能力和保護(hù)裝置。

目前，用于支撐式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地 采用以下比較好的結(jié)構(gòu)形式：

?剪切懸臂粱。可以分為單懸臂梁和橋式。其突 出特點(diǎn)是：容量大，幾何尺寸小尤其高度?。?，抗側(cè) 向能力強(qiáng)，安裝簡單，且對力引入機(jī)構(gòu)的要求不高。 ?剪切輪輻式。它也具有上述特點(diǎn)。

?簡單的、具有抗側(cè)向力膜片和專門重力引入 裝置的柱式傳感器。由于其具有成本低、容量大等 特點(diǎn)，仍然是被選擇的對象。

?軸對稱彎曲環(huán)。采用了軸對稱測量和應(yīng)變計(jì) 系統(tǒng)以及獨(dú)特的彈性體結(jié)構(gòu)，所以具有極優(yōu)的重復(fù) 性和長期穩(wěn)定性；側(cè)向力、力的方向傾斜、偏載、沖擊 及其它邊界力干擾，對其稱量精度的影響均很小；并 且即使在實(shí)際稱量負(fù)荷只有額定量程的15%的情 況下，其量程精度仍能符合OIML對商貿(mào)電子秤計(jì) 量精度的要求，所以可以用來進(jìn)行大皮重下高精度 稱量小負(fù)荷。此外，軸對稱傳感器不僅適用于靜態(tài) 稱量，而且也用來進(jìn)行動態(tài)稱量，這也是本公司的專 利廣品中的一種。

(2)懸吊式系統(tǒng)中的傳感器結(jié)構(gòu)形式 懸吊式稱重系統(tǒng)的特點(diǎn)：傳感器處在受重力拉 伸的狀態(tài)下，重力的方向與傳感器的幾何軸線一致， 有比較好的復(fù)位功能。其缺點(diǎn)，也就是抗側(cè)向能力 差和對幾何空間尺寸要求相對較高。

懸吊式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地采用以下 比較好的結(jié)構(gòu)形式：

?S型傳感器?？捎脝慰住㈦p孔彎曲梁結(jié)構(gòu)或是 盲孔結(jié)構(gòu)，其受力軸線與幾何軸線幾乎一致。

?板環(huán)拉伸結(jié)構(gòu)。具有上述結(jié)構(gòu)同樣特點(diǎn)。但加 工簡便。

2.傳感器量程選擇

在稱重系統(tǒng)中，傳感器的量程范圍應(yīng)根據(jù)以下 一些原則合理選擇，才能獲得滿意的準(zhǔn)確度并具有 足夠的靈敏度和過載保護(hù)可靠性。

單個傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：固定負(fù)荷秤臺、容器、料斗等）+變動負(fù)荷需 稱量的載荷)<60%所選用傳感器的額定載荷。 多個傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：

固定負(fù)荷秤臺、容器、料斗等）+變動負(fù)荷需 稱量的載荷）<60%所選用傳感器的額定載荷x所配傳感器數(shù)量。

動態(tài)稱重系統(tǒng)中要根據(jù)具體工況另行考慮相應(yīng) 地沖擊引起的附加載荷的影響。在同一個稱重系統(tǒng) 中，必須選用額定量程相同參數(shù)統(tǒng)一的傳感器。

三、傳感器的作用

為了保證稱重傳感器得到良好的使用效果，使 用時仍有諸多問題需要注意：

1.傳感器正確的安裝

用戶在設(shè)計(jì)加載裝置及安裝時，應(yīng)保證加載力 的作用線和傳感器的受力軸線重合。在安裝前，應(yīng) 檢查安裝面是否平整、清潔、無油膜、膠膜、油漆的 存在。

2.傳感器電氣

在與儀表連接時，應(yīng)注意輸出電壓的極性。

當(dāng)現(xiàn)場需要焊接時，切勿把秤臺當(dāng)作焊接地線 使用，以免引起傳感器的損壞。

傳感器與所配儀表在正式使用前應(yīng)預(yù)熱30分 鐘以上。

傳感器的電纜線應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)動力電源線，并用防 水性質(zhì)的導(dǎo)管保護(hù)，以免受潮。不要自行加長電纜 線，如確需加長，建議采用鋼制接線套，并用防潮膠 密封。