蘇州珈途傳感技術(shù)有限公司
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閱讀：36發(fā)布時(shí)間：2025-2-28
根據(jù)轉(zhuǎn)換方法，稱重傳感器分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類(lèi)。其中電阻應(yīng)變應(yīng)用廣泛。
光電型。
包括光柵式和碼盤(pán)式兩種。
光柵傳感器利用光柵形成的莫爾條紋將角位移轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)，有兩個(gè)光柵，一個(gè)是固定光柵，另一個(gè)是安裝在表盤(pán)軸上的移動(dòng)光柵。加入稱重臺(tái)上的測(cè)量對(duì)象通過(guò)傳動(dòng)杠桿系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)表盤(pán)軸，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)光柵旋轉(zhuǎn)，使莫爾條紋相應(yīng)移動(dòng)。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，可以計(jì)算移動(dòng)的莫爾條紋數(shù)量，測(cè)量光柵旋轉(zhuǎn)角度的大小，從而確定和讀取被測(cè)物體的質(zhì)量。
代碼盤(pán)傳感器（圖3）的代碼盤(pán)（符號(hào)板）是安裝在表盤(pán)軸上的透明玻璃，上面有黑白代碼，按照一定的編碼方法編碼。當(dāng)通過(guò)傳力杠桿旋轉(zhuǎn)根重臺(tái)上的測(cè)量對(duì)象時(shí)，代碼盤(pán)也會(huì)以一定角度旋轉(zhuǎn)。光電池通過(guò)代碼盤(pán)接收光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過(guò)電路進(jìn)行數(shù)字處理，最后在顯示器上顯示代表測(cè)量質(zhì)量的數(shù)字。光電傳感器主要用于機(jī)電結(jié)合秤。
液壓式。
當(dāng)受到被測(cè)物體重力P的影響時(shí)，液壓油的壓力增大，增大程度與P成正比。通過(guò)測(cè)量壓力的增大值來(lái)確定被測(cè)物體的質(zhì)量。液壓傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固，測(cè)量范圍大，但精度一般不超過(guò)1/100。
電磁力型。
它利用承重平臺(tái)上的負(fù)載和電磁力平衡的原理。當(dāng)測(cè)量對(duì)象放置在承重平臺(tái)上時(shí)，杠桿的一端向上傾斜；光電部件檢測(cè)傾斜信號(hào)，放大后流入線圈，產(chǎn)生電磁力，使杠桿恢復(fù)到平衡狀態(tài)。通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電磁平衡力的電流，可以確定測(cè)量對(duì)象的質(zhì)量。電磁力傳感器精度高，可達(dá)1/2000~1/60000，但稱重范圍僅在幾十毫克至10公斤之間。
電容式。
它利用電容器振蕩電路的振蕩頻率F與電極板之間的間距d之間的成比例關(guān)系。電極板有兩個(gè)，一個(gè)是固定的，另一個(gè)是可移動(dòng)的。當(dāng)承重臺(tái)裝載被測(cè)物體時(shí)，板彈簧偏轉(zhuǎn)，兩個(gè)電極板之間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量頻率的變化，可以找到音叉臺(tái)上被測(cè)物體的質(zhì)量。電容式傳感器耗電少，成本低，精度為1/200~1/500。
磁極變形式。
當(dāng)鐵磁元件在被測(cè)物體重力的作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力并導(dǎo)致磁導(dǎo)率變化，從而改變鐵磁元件（磁極）兩側(cè)的二次線圈的感應(yīng)電壓。通過(guò)測(cè)量電壓的變化，可以找到增加到磁極的力，從而確定被測(cè)物體的質(zhì)量。磁極變形傳感器的精度不高，一般為1/100，適用于大噸位稱重工作，稱重范圍為數(shù)十至數(shù)萬(wàn)公斤。
振動(dòng)型。
彈性元件受力后，其固有振動(dòng)頻率與作用力的平方根成正比。通過(guò)測(cè)量固有頻率的變化，可以找到作用于彈性元件的被測(cè)物體的力，然后找到其質(zhì)量。振動(dòng)傳感器有兩種：振動(dòng)弦型和聲叉型。
振動(dòng)弦傳感器的彈性元件是弦絲。當(dāng)測(cè)量對(duì)象添加到承重臺(tái)時(shí)，V形弦絲的交點(diǎn)向下拉，左弦的張力增大，右弦的張力減小。兩兩成的固有頻率變化不同。找出兩個(gè)弦的頻率差，就可以找到測(cè)量對(duì)象的質(zhì)量。振動(dòng)弦傳感器精度高，可達(dá)1/1000~1/10000，稱重范圍為100g至數(shù)百公斤，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，成本高。
音叉?zhèn)鞲衅鞯膹椥栽且舨?。壓電元件固定在音叉端，以音叉的固有頻率振蕩，振蕩頻率可以測(cè)量。當(dāng)測(cè)量對(duì)象添加到承重臺(tái)時(shí)，由于聲叉的拉伸方向受力，固有頻率增加，增加程度與施加力的平方根成正比。通過(guò)測(cè)量固有頻率的變化，可以找到重物施加在音叉上的力，然后找到重物的質(zhì)量。音叉?zhèn)鞲衅鞴男。瑴y(cè)量精度高達(dá)1/10000~1/200000，稱重范圍為500g~10kg。
陀螺儀式。
轉(zhuǎn)子安裝在內(nèi)部框架中，以角度ω繞X軸穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。內(nèi)部框架通過(guò)軸承與外部框架連接，并可繞水平軸Y傾斜旋轉(zhuǎn)。外部框架通過(guò)通用聯(lián)軸器與底座連接，并可繞垂直軸Z旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子軸（X軸）在沒(méi)有外力的情況下保持水平。當(dāng)外力（P/2）作用時(shí)，轉(zhuǎn)子軸的一端傾斜并繞垂直軸Z旋轉(zhuǎn)（進(jìn)入）。進(jìn)入角速度ω與外力P/2成正比。通過(guò)檢測(cè)頻率測(cè)量ω，可以計(jì)算外力的大小，從而計(jì)算產(chǎn)生外力的被測(cè)物體的質(zhì)量。
陀螺儀式傳感器響應(yīng)時(shí)間快(5秒)，無(wú)滯后現(xiàn)象，溫度特性好(3ppm)，振動(dòng)影響小，頻率測(cè)量精度高，因此可獲得高分辨率(1/100000)和高測(cè)量精度(1/30000~1/60000)。
電阻應(yīng)變式。
使用電阻應(yīng)變片變形的原理。它主要由四個(gè)部分組成：彈性元件、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜。傳輸電纜。電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件上。當(dāng)彈性元件受力變形時(shí)，其上的應(yīng)變片變形，導(dǎo)致電阻變化。測(cè)量電路測(cè)量應(yīng)變片電阻的變化，并將其轉(zhuǎn)換為與外力成比例的電信號(hào)輸出。電信號(hào)的質(zhì)量以數(shù)字形式顯示。
電阻應(yīng)變傳感器的稱重范圍為幾十克到幾百噸，測(cè)量精度為1/1000~1/10000，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，大多數(shù)電子稱重器都采用這種傳感器。
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