稱重傳感器可以將壓力或機(jī)械力轉(zhuǎn)換為可測(cè)電信號(hào)。稱重傳感器有許多不同尺寸、形狀和工作原理的變體。稱重傳感器通常用于家庭和工業(yè)應(yīng)用。稱重傳感器在中國(guó)的一些應(yīng)用包括個(gè)人稱重機(jī)、廚房秤、浴室秤、托盤秤和行李稱重機(jī)。稱重傳感器的一些工業(yè)應(yīng)用包括巖土工程設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、皮帶秤、料斗秤、軌道秤和車載稱重機(jī)。
稱重傳感器的尺寸、形狀、應(yīng)用和工作原理有很大的不同。按照工作原理對(duì)稱重傳感器進(jìn)行分類是最簡(jiǎn)單的方法?;诖耍瑤缀跛械姆Q重傳感器都屬于以下三類之一。
液壓稱重傳感器通過感知對(duì)流體的推力來測(cè)量機(jī)械力。它們有典型的活塞和氣缸設(shè)置,其中流體儲(chǔ)存在兩個(gè)活塞之間。一個(gè)是固定的。另一個(gè)活塞可以在壓力或推力的作用下移動(dòng)?;钊倪\(yùn)動(dòng)會(huì)改變布爾登管道中的壓力,壓力表會(huì)檢測(cè)到這種變化。這種稱重傳感器通常是模擬的。
應(yīng)變稱重傳感器通過感知稱重傳感器中一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變器的變形來測(cè)量機(jī)械力。稱重傳感器是最常見的稱重傳感器類型。它們有多種形狀和配置。比如棒式稱重傳感器有四個(gè)應(yīng)變片;兩個(gè)放在酒吧的兩端。稱重傳感器以Z形排列在稱重秤上的兩個(gè)平臺(tái)之間。當(dāng)稱重傳感器在秤桿(頂部平臺(tái))上放置一些重物時(shí),它們會(huì)因施加力而彎曲。桿中的兩個(gè)應(yīng)變計(jì)測(cè)量張力和兩個(gè)測(cè)量壓縮來檢測(cè)彎曲變形。桿式稱重傳感器也稱為彎曲梁式稱重傳感器。
以惠斯通電橋的形式排列四個(gè)稱重傳感器,以最大限度地提高典型稱重機(jī)的靈敏度。
桿式稱重傳感器:又稱彎梁稱重傳感器。稱重傳感器是一根直桿,桿的兩端都有孔。這些孔用于固定螺釘,形成兩個(gè)平臺(tái)的Z形結(jié)構(gòu)。
桿式稱重傳感器可以有一個(gè)或多個(gè)應(yīng)變片。在單個(gè)應(yīng)變片稱重傳感器中,桿的兩端之間只有一個(gè)應(yīng)變片。當(dāng)應(yīng)變片施加機(jī)械力時(shí),應(yīng)根據(jù)其設(shè)置承受拉力或壓力。放大器電路檢測(cè)應(yīng)變片的電阻值或壓縮值。單個(gè)應(yīng)變片稱重傳感器只有三條線,其中兩條用于激勵(lì)(電源電壓和接地),第三條用于模擬輸出。
帶有多個(gè)應(yīng)變器的桿式稱重傳感器更為常見。這類稱重傳感器通常有四個(gè)應(yīng)變器與惠斯通結(jié)構(gòu)相連。桿的兩端有兩個(gè)應(yīng)變器。兩端的一對(duì)應(yīng)變器測(cè)量相等和相反方向的張力和壓縮——四個(gè)應(yīng)變器作為與壓力相關(guān)的可變電阻。稱重傳感器加載點(diǎn)放置重物時(shí),會(huì)彎曲變形。在滿載能力下,彎曲變形通常在0.1毫米至1毫米之間。
應(yīng)變片在張力下變薄變長(zhǎng)。結(jié)果,它的阻力增加了。壓縮應(yīng)變片變厚變短。因此,它的阻力降低了。一般情況下,所有應(yīng)變片的電阻值相同,惠斯通電橋輸出端的電壓差為零。當(dāng)重量放置在傳感器上時(shí),應(yīng)變片R1和R3會(huì)受到拉力,導(dǎo)致電阻增大,應(yīng)變片R2和R4會(huì)受到壓縮,從而導(dǎo)致電阻降低。這將在惠斯通電橋的輸出端產(chǎn)生不同的電壓。輸出電壓并在MV范圍內(nèi)傳輸?shù)椒糯笃麟娐贰?/p>
惠斯通棒式稱重傳感器至少有四根電線。應(yīng)變片有兩條線,即電源電壓和地線。另外兩條線路測(cè)量惠斯通電橋的差分電壓。
桿式稱重傳感器可以是單點(diǎn)、單端剪切梁、雙端剪切梁或鋼絲繩稱重傳感器。
S型稱重傳感器:用于測(cè)量懸掛重量的稱重傳感器。稱重傳感器為S型,兩端有孔,用于固定懸掛螺栓或桿端。當(dāng)稱重傳感器懸掛重物時(shí),兩端的應(yīng)變器會(huì)被拉動(dòng)。當(dāng)重物放在稱重傳感器上時(shí),兩端的應(yīng)變器會(huì)被壓縮。拉桿稱重傳感器工作原理相同。
稱重傳感器:這些稱重傳感器由單個(gè)應(yīng)變器組成。應(yīng)變器根據(jù)其設(shè)置承受拉力或壓力。放大電路可以檢測(cè)到拉伸或壓縮下輸出電阻的變化。稱重傳感器可用于稱重按鈕、平面稱重傳感器和負(fù)載銷。通常,在平臺(tái)下放置四個(gè)這樣的稱重傳感器,以同樣的距離測(cè)量重量。