什么是称重传感器？

　　称重传感器，有时称为“力”，“称重”或“重量”单元-是一种传感器，可将作用于其上的负载转换为可测量(模拟或数字)输出。输出与施加的力或负载成比例。

　　通过应变仪的物理变形实现转换，应变仪结合到称重传感器结构上。应变仪连接到惠斯通电桥电路，带有四个应变仪(全桥)，两个仪表(半桥)或一个仪表(四分之一桥)。使用半桥和四分之一桥，桥使用精密监视器完成。

　　在桥式电路中配置额外的可键合电阻，以补偿温度对零或空载信号的影响以及灵敏度(由于施加的负载引起的输出，再加上另一个电阻，使桥在空载时无效)。

　　完成的惠斯通电桥需要稳定的直流电源来激励电路。这通常是5Vdc或10Vdc，但可以是1Vdc至18Vdc的任何值。

　　当应力施加在粘合应变仪上时，会发生电阻变化，使惠斯通电桥不平衡。这提供了与应力值成线性比例的输出信号。该信号的值也与激励电压成比例，通常为几毫伏。

　　一、输出选项

　　这些低电平毫伏信号与各种定制的应变计仪器兼容。这些仪器包括数字显示器，模拟和数字放大器。典型的模拟放大器将产生更高电平的电压(0-5Vdc，0-10Vdc)或电流(0-20mA，4-20mA)，用于后续处理。

　　数字放大器通常使用通用ASCII协议或已开发的一系列更专业的行业特定协议(如Modbus)提供RS232，RS422或RS485输出。模拟和数字仪器的尺寸都已经缩小(小型化)，足以使物品能够安装在称重传感器或力传感器的主体内。

　　称重传感器设计或者通过产生的输出信号的类型(气动，液压或电气)，或通过检测负载或重量(弯曲，剪切，压缩，张力等)的方法来区分。

　　为满足研发和工业应用中的各种用途，称重传感器可采用多种形式。然而，今天的大多数设计都使用应变计作为传感元件，其中使用箔或半导体。

　　箔规提供最广泛的称重传感器设计选择，因此往往是最常用的。应变计图案提供拉伸，压缩和剪切力的测量。

　　半导体应变计具有较小的模式范围，但具有更小的优点，并提供大规格因数，从而在相同的给定应力下产生更大的输出。由于这些特性，倾向于用于微型称重传感器设计。证明环用于负载测量，使用校准的金属环，其运动用精密位移传感器测量。

　　二、工作原理

　　应变式称重传感器将作用于负载转换为电信号。测量仪本身粘合到梁上或结构构件上，当施加力时该梁或结构构件变形。在大多数情况下，使用四个应变计来获得最大灵敏度和温度补偿。两个仪表通常处于拉伸状态，两个处于压缩状态，并通过补偿调整进行接线。当施加载荷时，应变会使载荷的电阻与载荷成比例地改变。随着应变仪版本继续提高其精度，同时降低单位成本，其他称重传感器正变得越来越不受欢迎。

　　早期的称重传感器设计简单地使用应变仪来测量直接应力，该直接应力在受到拉伸或压缩力时被引入金属元件中。弯曲梁型设计使用应变仪来监测受到弯曲力时传感元件中的应力。最近，剪切应力的测量已被采用作为更有效的载荷确定方法，因为该方法较少依赖于力施加到载荷传感器的方向。

　　其他类型的称重传感器包括液压(或静液压)，气动，压电和振弦式称重传感器。