电阻式称重传感器根据压阻原理工作的输出电压变化

2022年07月26日 16:09:10人气：380来源：深圳市藤仓自动化有限公司

　　称重传感器是将作用在其上的负载或力转换为电子信号的传感器或换能器。该电子信号可以是电压变化、电流变化或频率变化，具体取决于所使用的称重传感器和电路的类型。有许多不同种类的称重传感器。

　　电阻式称重传感器根据压阻原理工作。当向传感器施加负载/力/应力时，它会改变其电阻。当施加输入电压时，电阻的这种变化会导致输出电压的变化。

　　电容式称重传感器的工作原理是电容变化，这是系统在施加电压时保持一定量电荷的能力。对于普通的平行板电容器，电容与极板的重叠量和极板之间的电介质成正比，与极板之间的间隙成反比。

　　电阻式称重传感器如何工作？

　　称重传感器是通过使用附有多个应变仪的弹性构件(具有非常高度可重复的偏转模式)制成的。

　　在上图所示的这个特定的称重传感器中，总共有四个应变计被粘合到称重传感器的上表面和下表面。

　　当负载如上所示施加到电阻式称重传感器的主体时，弹性构件如图所示发生偏转，并由于施加的应力而在这些位置产生应变。结果，两个应变仪处于压缩状态，而另外两个处于拉伸状态。

　　在测量过程中，重量作用在称重传感器的金属弹簧元件上并导致弹性变形。该应变(正或负)通过安装在弹簧元件上的应变仪(SG)转换为电信号。的称重传感器类型是带有应变仪的弯曲梁。使用惠斯通电桥电路将这种应变/电阻变化转换为与负载成正比的电压。

　　惠斯通电桥电路

　　四个应变计配置为惠斯通电桥配置，连接四个独立的电阻器，如所谓的惠斯通电桥网络所示。将激励电压(通常为10V)施加到一组角上，并测量其他两个角之间的电压差。在没有施加负载的平衡状态下，当四个电阻值紧密匹配时，电压输出为零或非常接近零。这就是为什么它被称为平衡桥电路。

　　当应变仪连接到的金属构件受到力的作用时，产生的应变会导致一个(或多个)电阻器的电阻发生变化。电阻的这种变化会导致输出电压的变化。在将小的毫伏级信号仔细放大为更高幅度的0-5V或0-10V信号后，可以测量和数字化输出电压的这种微小变化(通常响应于满载而产生的总变化约为20毫伏)。

　　这些称重传感器已经使用了几十年，可以提供非常准确的读数，但在制造过程中需要许多繁琐的步骤

　　除了弯曲梁之外，还有各种称重传感器设计。这包括例如：

　　·用于高负载的带有柱形弹簧元件的称重传感器

　　·用于非常高负载的空心圆柱形称重传感器

　　·直接来自测量支架的带有弹簧元件的称重传感器

　　·环形扭力传感器

　　·剪切梁称重传感器

　　·带膜片弹簧元件的称重传感器。

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