隨著自動化技術(shù)的發(fā)展越來越迅速稱重系統(tǒng)大多數(shù) 時候需要對壓力進行控制，并且反饋控制壓力信號，同時 也要求敏感器件輸出感應信號。最后，由壓力信號轉(zhuǎn)換為 電信號并實現(xiàn)自動控制。

地磅稱重傳感器是一種能夠?qū)⒘D(zhuǎn)換為電信號的裝置,在 電子稱重儀中是一個非常重要的部件,能夠?qū)崿F(xiàn)這類功能 轉(zhuǎn)換的傳感器類型很多，最常見的有電阻應變式、電磁力 式和電容式等。市場上大多數(shù)的產(chǎn)品主要用的還是電阻 應變式稱重傳感器,這類傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高、適 用性廣的特點,可用于條件相對較差的地方。因此，電阻 應變稱重傳感器具有廣泛的應用前景。

1.國外地磅稱重傳感器的現(xiàn)狀

自20世紀70年代以來，發(fā)達國家在電子稱重方面， 其技術(shù)水平、品種和現(xiàn)模都達到了較高的水平。稱重傳感 器在技術(shù)方面的主要標志是準確度、長期穩(wěn)定性和可靠 性。目前,作為貿(mào)易結(jié)算的靜態(tài)秤已經(jīng)能夠滿足以上要 求。IML規(guī)定:在穩(wěn)定性方面,一年內(nèi)不允許超差；在可靠 性方面,要求傳感器在正常使用條件下，其壽命應能達到 在十年以上超過20000小時,能夠適應在各種惡劣 條件下使用；隹確度一般能夠達到0.1% -0.3%。

傳感器作為稱重系統(tǒng)中的核心部分^寸其穩(wěn)定性和可 靠性都有相當高的要求，目前應用于稱重系統(tǒng)的傳感器的 主要類型有：電阻應變式、電阻式、電壓式、剪切式、振弦式 壓力傳感器,面波諧振稱重傳感器，微處理器電子稱重傳 感器等。

(1)電阻應變式稱重傳感器。在彈性元件表面粘貼 有應變片，彈性元件在受力之后會發(fā)生一定的彈性變形， 引起應變片也發(fā)生相應的變形，當應變片變形后，它的阻 值將增大或變小,這時,通過測量電路將此變形情況轉(zhuǎn)換 為電流信號。這種將力變形轉(zhuǎn)換為電信號的處理方法就 稱為電阻應變式稱重傳感器。

（2）壓力傳感器的原理是正壓電效應。在對壓電材 料施以物理壓力時，材料體內(nèi)之電偶極矩會因壓縮而變 短，此時壓電材料為抵抗該變化，會在材料相對的表面上 產(chǎn)生等量正負電荷，以保持原狀。該傳感器的優(yōu)點是具有 高的靈敏度和分辨率，結(jié)構(gòu)小巧。缺點是，緊固應力被施 加到壓電元件的核心，它有可能彎曲受力變形的影響，導 致傳感器的線性度和動態(tài)性能退化。此外，在環(huán)境溫度變 化下,膜片的預應力變化時導致壓電元件也發(fā)生變化，從 而產(chǎn)生輸出誤差。

（3）軸銷剪切式稱重傳感器。一根承受剪力作用的 圓軸，可以簡化為兩端簡支梁，中間受一個空心截面梁的 集中載荷作用。其發(fā)生剪切變形的應變儀的電阻連接到 中心孔槽的中心，由于應變計嵌在深孔內(nèi)，需要購置和設 計專用的噴砂處理、劃線貼片、加壓固化工具和裝備因此 對制造商的要求很高。

（4）振弦式壓力傳感器。這類傳感器主要用于實驗 室和工業(yè)電子平臺秤、電子皮帶秤等。以張緊的鋼弦作為 敏感元件,鋼弦的固有振動頻率與其張力有關(guān)，對于一個 給定長度的鋼弦,在被測壓力的作用下，鋼弦松緊程度出 現(xiàn)變化,固有的振動頻率也隨之改變，即振弦的振動頻率 反映了被測壓力的大小。

（5）面波諧振稱重傳感器的原理是利用重力和頻率 的轉(zhuǎn)換變化關(guān)系。通過超聲波發(fā)射器的交流電壓驅(qū)動由 多個石英對底的梳狀電極根據(jù)波浪方向同時發(fā)射的逆壓電效應,石英對底用于彈性體的測量。利用此壓電效應， 兩個相同的配置可以被轉(zhuǎn)換成交流電壓波。

(6)微處理器電子稱重傳感器。傳統(tǒng)的模擬測量電 路字邏輯僅依賴于系統(tǒng)，不能滿足電子稱量的精度控 制要求4寺別是在自動化過程的控制中。而將微處理器和 模擬電路相結(jié)合,可以輕而易舉地實現(xiàn)自動稱重，同時也 改善了工作的靈活性，可以對程序預先編程，實現(xiàn)加工控 制、自動校準等主要的功能。

2.國內(nèi)地磅稱重傳感器的研究現(xiàn)狀

目前，我國稱重傳感器產(chǎn)品中，靜態(tài)秤己經(jīng)滿足國際 法制計量組織III級秤的要求。靜態(tài)使用的工藝秤也能達 0.1% -0.3%的準確度。動態(tài)稱重能夠達到國家規(guī)定的 0.5級標準要求,個別產(chǎn)品可以達到0.2級。總體來說,我 國電子稱重裝置的水平相當于發(fā)達國家20世紀80年代 中期的水平，尚存在不少差距,突出表現(xiàn)在電子秤數(shù)量上 所占比例僅為6. 6% ,其中工業(yè)用電子衡器為40. 8% ,商 用電子衡器為6.4%。而發(fā)達國家的工業(yè)用電子衡器為 80% -90% ,商用衡器為50% -60%。其次是品種少，功 能不全,還不能滿足經(jīng)濟建設和科技進步的需求。

現(xiàn)在,靜態(tài)稱重用的傳感器已經(jīng)有了較為滿意的性能 指標。但是，由于用于動態(tài)稱重傳感器的動態(tài)特性設計還 沒有受到足夠的重視觀階段動態(tài)稱重用的傳感器均使用 靜態(tài)稱重所用的傳感器，由于這類傳感器的響應速度慢和 超調(diào)量大在很大程度上限制了動態(tài)稱重的速度和準確 度°

我國稱重傳感器的類型與國外傳感器的類型基本相 似。隨著我國稱重系統(tǒng)的不斷發(fā)展通過吸收國外稱重傳 感器的先進技術(shù),研究設計出了適合我們國家的產(chǎn)品，從 技術(shù)和工藝水平方面都有一定的提高，為國內(nèi)的市場提供 了大量質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品。不過在有些重要的質(zhì)量指標上，各項 工藝技術(shù)還有所欠缺，仍存在較大差距，所以將來在準確 度、穩(wěn)定性等重要的參數(shù)指標方面需要更多的研究。

3.地磅稱重傳感器的儀表應用

在稱重系統(tǒng)中,傳感器的主要作用是測量系統(tǒng)的輸入 端,它與被測的重量（或力）、過程（或系統(tǒng)）相連接，并給 出一個取決于被測量的輸出信號。在工業(yè)企業(yè)中應用的 稱重儀表的性能通常是用變差、穩(wěn)固性和敏銳度三個指標 來衡量的。

(1)變差。指稱重儀表被測變量多次從差異偏向到 達同一數(shù)值時,儀表指示值之間的最大差值。即儀表在外 界條件穩(wěn)固的環(huán)境下，被測參數(shù)由小到大變革（正向特 性）和被測參數(shù)由大到小變革（反向特性）不劃一的程度， 兩者之差即為儀表變差。另外稱重控制儀表的可靠性是 化工企業(yè)儀表的另一性能指標?？煽啃院蛢x表維護量是 相反的指標,儀表可靠性高表明儀表維護量小;反之,儀表 可靠性差其維護量就大。對于化工企業(yè)檢測與進程控制

儀表,一般安置在工藝管道、塔、釜、罐、器上。

（2）穩(wěn)固性。在劃定事情條件內(nèi)稱重儀表某些性能 隨時間連結(jié)穩(wěn)固的本領(lǐng)稱為穩(wěn)固性（度）.：儀表穩(wěn)固性是 化工企業(yè)非常關(guān)注的性能指標。由于化工企業(yè)利用儀表 的環(huán)境比較惡劣,被測量的介質(zhì)溫度、壓力變革也相對較 大,在這種環(huán)境中，儀表的某些部件的穩(wěn)固性會隨時間的 變化而低沉,造成整個儀表的穩(wěn)固性降落?；て髽I(yè)通常 用儀表零漂移來衡量儀表的穩(wěn)固性。稱重儀表穩(wěn)固性的 優(yōu)劣直接關(guān)系到儀表的利用范疇，偶然直接影響化工生 產(chǎn)麓!固性不好造成的影響比儀表精度降落對化工生產(chǎn)的 影響還要大。穩(wěn)固性不好，儀表維護量也就大，是儀表工 最不希望看到的事情。

（3）敏銳度。敏銳度也稱“放大比”，即為儀表靜特性 沿切線方向上各點的斜率。增大放大倍數(shù)可以提高儀表 敏銳度,單純加大敏銳度并不能改變儀表的性能，即稱重 儀表精度并沒有提高相反偶然會出現(xiàn)振蕩征象，造成輸 出不穩(wěn)固。儀表敏銳度應選擇怡當?shù)闹怠?/span>

從以上性能指標中，我們不難看出，傳感器性能的好 壞,直接影響著稱重儀表的性能。

4.地磅稱重傳感器的選用

稱重傳感器的選擇要考慮的因素很多，實際使用中， 我們主要從以下幾個方面考慮:首先根據(jù)據(jù)你的目的,在稱 重傳感器的選擇范圍內(nèi)基于最大秤重值和選定傳感器的 最大數(shù)目，可以生成負載和動態(tài)負載因素綜合評價。一般 來說,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的負載稱 量精度就越高。但在實際使用中，除了被稱物體外，傳感 器的有效載荷還有秤體自重、振動所造成的沖擊載荷等， 因此,傳感器的選擇/必須考慮許多因素，以確保安全和傳 感器的使用壽命。其次，稱重傳感器的精度包括非線性、 蠕變、滯后、重復性、靈敏度等技術(shù)指標。在通常選擇時， 不應盲目追求高品位的傳感器應考慮電子秤的精度和成 本。稱重傳感器的形式取決于稱重方式和安裝空間的選 擇，以確保正確安裝及稱重安全。最后，參考制造商的說 明書。稱重傳感器制造商通常會提供傳感器的受力情況、 性能指標、安裝形式、結(jié)構(gòu)、彈性材料等情況，以備正確選 用，合理使用。