2018年电阻应变式称重传感器原理

1、电阻应变式称重传感器原理电阻应变式称重传感器原理电阻应变式称重传感器原理 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体 (弹性元件，敏感梁)在外 力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片 (转换元件)也随同产生 变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化(增大或减 小)，再经相应的测 量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流)，从而完成 了将外力变换为 电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻 应变式称重传感器中不 可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电 阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即 成为一片应变片

2、。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。设有一个金属电阻丝，其长度为L,横截面是半径为r的圆形，其面积记作S,其电阻率 记作p,这种材料的泊松系数是 卩。当这根电阻丝未受外力作 用时，它的电阻值为 R: R = pL/S ( Q)(2 1)当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长4L,其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少&。此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作Apo对式(2-1 )求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。我们有：AR = Ap_/S +ALp/S -AS pL/S2 (2 2) 用式(2-

3、1 )去除式(2-2 )得到 AR/R = Ap/ p + AL/L - AS/S (2 3)另外，我们知道导线的横截面积 S = m2，贝U As = 2冗r* Ar， 所以AS/S = 2 Ar/r (2 4)从材料力学我们知道 Ar/r = - A/L (2 5)其中， 负号表示伸长时，半径方向是缩小的。卩是表示材料横向效应泊松 系数。把式(24)( 2 5)代入(2-3 )，有 AR/R = (/ p + AL/L + 2 卩人/L = (1 + 2 卩(A(/ p) / ( AL/L) * AL/L = K * AL/L (2-6 )其中 K = 1 + 2 卩+ ( A / p )

4、 /(AL/L)(2 - 7)式(2-6 )说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝 伸长率(长度相对变化)之间的关系。 需要说明的是： 灵敏度系数 K 值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定 的一个常数，它和应变片的形状、尺寸 大小无关，不同的材料的 K 值一般在 1.73.6 之间；其次 K 值是一个无因次量，即 它没有量纲。在材料力学中AL/L称作为应变，记作£，用它来表示弹性往往显得太 大， 很不方便 Fcaab0QR常常把它的百万分之一作为单位，记作卩这样，式（2 - 6）常写作：AR/R=K貞2 8）二、弹性体弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，

5、首先 是它承受称重传 感器所受的外力，对外力产生反作 Fcaab0QR用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个 高品质的应变场（区），使粘贴在 此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信 号的转换任务。 以托利多公司的 SB 系 列称重传感器的弹性体为例， 来介绍一下其中的应力 分布。 设有一带有肓孔的长方 体悬臂梁。 肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应 力。 主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，则应变片上半部将受拉 伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。下面列出肓孔底部中心 点的 应变表达式，而不再推导。= （3Q （1+ Q /2Eb ）

6、 * （B （H2-h2 ） +bh2 ） / （ B（H3-h3 ） +bh3 ） （2-9 ）其中：Q-截面上的剪力；E-扬氏模量： 厂泊松系 数；B、b、H、h为梁 的几何尺寸。需要说明的是，上面分析的应力状态均是“局 部”情况，而应变片实际感 受的是“平均”状态。 三、检测电路 检测电路的功能是 把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。 因为惠斯登电 桥具有很多优点，如可以 抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较 方便的解决称重传感器的补偿 问题等， 所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广 泛的应用。 因为全桥式等臂电桥 的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易 相互抵销，

7、所以称重传感器均采 用全桥式等臂电桥。 Fcaab0QR电阻应变计 resistance strain gage 能将工程构件上的应变，即尺寸变化转换成 为电阻变化的变换器（又称电阻 应变片），简称为应变计。一般由敏感栅、引线、粘 结剂、基底和盖层组成（图 1 ）。 将电阻应变计安装在构件表面，构件在受载荷后表 面产生的微小变形（伸长或缩 短），会使应变计的敏感栅随之变形 ,应变计的电阻就 发生变化 ,其变化率和安装 应变计处构件的应变 成比例。测出此电阻的变化，即可 按公式算出构件表面 的应变，以及相应的应力。 将电阻应变计安装在构件表面，在 应变计轴线方向的单向应力作用下，敏感 栅的电阻变

8、化率和引起此电阻变化的构件表 面在应变计轴线方向的应变 &之比,称为电阻应变计的灵敏系数 K，即，FcaabOQR它表示电阻应变计输出信号与输入信号在数量上的关系， 是电阻应变计的主要工 作特性之一。 敏感栅的栅长一般为0.2100毫米，电阻为601000欧（最常用 的为 120 欧和 350 欧），测量范围为几微应变至数万微应变（ Q， 1 微应变=10-6 毫米 毫米）。 按敏感栅的材料，电阻应变计分为金属电阻应变计和半导体应变计 两类。 金属电阻应变计 如下： 金属电阻应变计的种类、所使用的材料和安装方法分 述 Fcaab0QR丝式应变计 这种应变计的敏感栅最常用的有丝绕式和短接

9、线式两种（图2）。丝绕式的敏感栅是用直径 0.0150.05毫米的金 属丝连续绕制而成，端 部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应 变，此圆弧端除了感 受纵向应变外，还能感受横向应变，后者称为横向效应。若对测 量精度的要求较 高，应考虑横向效应的影响并进行修正。短接线式的敏感栅采用较 粗的横丝， 将平行排列的一组直径为 0.0150.05 毫米的金属纵丝交错连接而成，端 部是 平直的。它的横向效应很小，但耐疲劳性能不如丝绕式的。 箔式应变计 这种应 变计的敏感栅用厚度 0.002 0.005 毫米的金属箔刻蚀成 形。 用此法易于制成各种形 状的应变计（图3）。箔栅有如下优点 ：横

10、向部以做成比较宽的栅条，使横向效 应较小；箔栅很薄，能较好地反映构件表面的变形，因而测量精度较高；便于大量生产；能制成栅长很短的应变计。因 此，箔式应变计得到广泛应用。临时基底应变计 还有一种临时基底型的金属电阻应变计（图 4）。制造 时将用紫铜等材料制成 的敏感栅粘在作为临时基底的框架上， 使用时用粘结剂将 敏感栅固定在构件上，然 后将临时基底去掉。这种应变计多用于测量高温条件下 的应变。 应用材料和安装方 法 制造敏感栅的常用材料有铜镍合金（康铜）、镍铬系 合金、铁铬铝合金、镍铬铁 合金、铂和铂合金等。前三种最常用。这些合金的灵 敏系数为 26。 所用的粘结剂 分为有机粘结剂和无机粘结剂两

11、类。在一般情况下，前者用在温度低于400 C时，后者则用于高温条件下。有机粘结剂包括硝化纤维、氰基丙 烯酸酯、环氧树脂、酚醛树 脂、有机硅树脂、聚酰亚胺等。除前两种之外，使用 时一般都要加温加压使其固化。 常用的无机粘结剂有磷酸盐和喷涂用的金属氧化 物。前者在使用时须加温固化。用作 基底的材料有纸、胶膜、玻璃纤维布、金属 薄片（或金属网）等。 把应变计粘贴在 构件表面上有不同的安装方法：用纸、胶膜、玻璃纤维布作 基底的应变计，用粘结剂 粘贴；用金属薄片或金属网作基底的应变计，用点焊或 滚焊固定在金属构件上 ;对于 临时基底型应变计 ,用粘结剂或用氧炔焰或等离子 Fcaab0QR焰将金属氧化物熔

12、化并喷涂的方法，将敏感栅固定于金属基底或构件表面上。 只 用一个敏感栅的应变计， 适用于测量单向应变。 测量平面应力场的应变时， 可采用 应变花。 半导体应变计 将半导体应变计安装在被测构件上，在构件承受载荷而产 生 应变时，其电阻率将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基 础的， 其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分 Fcaab0QR为体型（图 5）和扩 散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀 等方法制成，后者 的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。 半导体应变计 的优点是灵敏系 数大，机械滞后和蠕变小，频率响应高；缺点是电阻温度系数大，灵 敏系

13、数随温 度而显著变化，应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料 和改进 生产工艺，这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变 （10-1 微 应变到数百微应变 ）,已广泛用于应变测量和制造各种类型的传感器（见电阻应变 计式传感器）。 半导体应变计中用薄膜作敏感栅的称为薄膜应变计。它是将金属、合金 或半导体 材料，用真空镀膜、沉积或溅射方法，在绝缘基底上制成一定形状的薄膜， 其厚 度从几十纳米至几万纳米不等。此外，还有灵敏系数很大的 p-n 结半导体应变 计 和压电场效应应变计。 电阻应变计的品种日益增加，应用范围也日益扩大，除了 常用的品种和规格 外， 还有各种不同用途的应

14、变计， 如温度自补偿应变计、 大应变 应变计、 应力计、 测量残余应力的应变花等。利用箔式应变计的制造技术，还能生 产出可以测量温 度、压力、疲劳寿命、裂纹扩展情况的各种片式检测元件（包括测温 片、测压片、 疲劳寿命计、裂纹扩展计等）。 Fcaab0QR电阻应变计 straingauge 基于电阻 -应变效应的敏感元件。 电阻 -应变效应是指金 属导体的电阻在导体 受力产生变形（伸长或缩短）时发生变化的物理现象。当金属电 阻丝受到轴向拉 力时，其长度增加而横截面变小，引起电阻增加。反之，当它受到轴 向压力时则 导致电阻减小。电阻应变计与弹性敏感元件、补偿电阻一起可构成多种用 途的电 阻应变式传

15、感器。电阻应变计按工艺可分为粘贴式、非粘贴式（又称张丝式或 绕 丝式）、焊接式、喷涂式等。其中粘贴式应变计（又称应变片）是应用最广，也 是最早出现的应变计。它的工作原理是开尔文勋爵于 1856 年发现的。 粘贴式应变计 它主要由4部分组成。由电阻丝制成的敏感栅：是应变计的敏感部分；衬底和保护层：敏感栅粘贴在衬底上，衬底是将传感器弹性元 件表面的应变传递到电阻丝栅上 的中间介质，起绝缘作用；保护层起保护电阻丝的作用；粘合剂：它将电阻丝与衬底粘贴在一起；引出线：它起连接测量导 FcaabOQR线的作用。按衬底材料和安装方法的不同，可把粘贴式应变计分为纸衬式、胶衬 式、金属衬底式和临时衬底式等。敏感

16、栅又有多种结构形式，可分为测量单方向 应变 的单轴式和测量两个方向以上应变的多轴式（又称应变花）两类。 箔式应变计 它的 工作原 Fcaab0QR理与粘贴式应变计相同，但敏感栅用金属箔（康铜、 镍铬锰硅合金等）通过光 刻、腐蚀等工艺制成。箔式应变计的优点是：栅的尺寸 准确、一致性好、适于大批量 生产，易于小型化、易散热、疲劳寿命高等。 金属薄膜应变计 这种应变计是通过规 定的掩板在表面有绝缘层的金属材 料或玻璃等无机材料上溅射或沉积一层电阻材料薄 膜制成的， 也可采用光刻方法 制造。还可直接将电阻材料沉积在传感器的弹性敏感 元件上，达到更佳的效果。 张丝式应变计 它是利用一定结构使金属电阻丝张

17、紧并能 直接受力而产生 电阻 -应变效应的一种应变计 ,又称非粘贴式应变计。 一种测量微小压 力的张丝式 应变计是将金属电阻线绕在固定于弹簧片上的数个柱子上制成的（图 2）。当压 力通过连杆加到弹簧片上时，弹簧片的变形使柱子移动，从而改变电阻线 圈的张 力而使其电阻发生变化。线圈连接成桥式电路，于是电桥由于桥臂电阻的变化 而 失去平衡，产生正比于压力的输出电压。利用张丝式应变计的原理还可制成扭矩 传感器和加速度计。 Fcaab0QR电阻应变式称重传感器 称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏 感梁）在外 称重传感器 力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转 换元件）也随

18、同产生 变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减 小），再经相应的测 量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成 了将外力变换为 电信号的过程。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻 应变式称重传感器 称重传感器中不可 称重传感器 缺少的几个主要部分。下面就这三 方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机 材料制成的基底上，即成 为一片应变片。 他的一个重要参数是灵敏系数 K。 我们来 介芤幌滤 囊庖濉 ?span> 设有一个金属电阻丝， 其长度为 L， 横截面是半径为 r 的圆 形，其面积记作S,其电阻率记作P,这种材

19、料的泊松系数是a当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R: R = pL/S （Q）（2 1）当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长4L,其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少Ar。此外，还可用实验证明，此金 属电阻丝在变形后，电阻率也会有所 改变，记作Ap对式（2-1 ）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了 多少。我 们有：AR = Ap_/S + AL p/S -ASpL/S2 （2 2）用式（2-1 ）去除式（2-2 ）得到 AR/R = A p p + AL/L - AS/S （2 3） FcaabOQR另外，我们知道导线的横截面积 S = nr2，贝

20、U As = 2 nr* Ar，所以AS/S = 2 Ar/r (24)从材料力学我们知道 Ar/r = - A/L (2 5) 其中，负号表示伸长时，半径方向是缩小的。卩是表示材料横向效应泊松系 数。把式(2 4)(2 5)代入(2-3 )，有 AR/R = Ap p+ AL/L + 2 A/L = (1 + 2 卩(A(/ p) / ( AL/L) * AL/L = K * AL/L (2-6 )其中 K = 1 + 2 卩+ ( A / p ) /(AL/L)(2 - 7)式(2-6 )说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸 长率(长度相对变化)之间的关系。 需要说明的是

21、：灵敏度系数 K 值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定 的一个常数，它和应变片的形状、尺寸 大小无关，不同的材料的 K 值一般在 1.73.6 之间；其次 K 值是一个无因次量，即 它没有量纲。在材料力学中AL/L称作为应变，记作£，用它来表示弹性往往显得太 大，很不方便常常把它的百万分之一作为单位，记作卩这样，式(2 - 6)常写作：AR/R = K &(2 8)二、弹性体 弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有 两个，首先是它承受称重传 称重传 感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相 对静平衡；其次，它要产生一个 感器 高品质的应变场(区)，使粘贴在此区的电阻

22、 应变片比较理想的完成应变棗电信 号的转换任务。 以托利多公司的 SB 系列称重传感 器 称重传感器的弹性体为例，来介绍一下其中的应力分 称重传感器 布。 设有一带有 肓孔的长方体悬臂梁。 肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸 和压缩应力。 主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，贝应变片上半 部将受拉 伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。下面列出肓孔底部 中心 点的应变表达式，而不再推导。 汗 (3Q (1+卩)/2Eb ) * (B (H2-h2 ) +bh2 )/ (B(H3-h3 )+bh3 ) (2-9 ) 其中： Q- 截面上的剪力； E-

23、扬氏模量： 厂泊松系数；B、b、H、h 为梁的几 何尺寸。需要说明的是，上面分析的应力状 态均是“局部”情况，而应变片实际感受 的是“平均”状态。 三、检测电路 检测电 路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电 桥具有很多优 点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较 方便的解决称重传 感器 称重传感器的补偿问题等， 所以惠斯登电桥在称重传感器 称重传感器中得到了 广 称重传感器 称重传感器 泛的应用。 Fcaab0QR因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相 互抵 销，所以称重传感器 称重传感器均采用全桥式等臂电桥。 称重传感器

24、Fcaab0QR称重传感器常用技术参数 称重传感器 一、用分项指标表示法 在介绍称重传感器 称重传感器技术参数时，传统的方法是采用分项 称重传感器 指 标，其优点是物理意义明确，沿用多年，熟悉的人较多。我们现在列出其 主要项目如 下： * 额定容量 生产厂家给出的称量范围的上限值。 * 额定输出（灵敏度） 加额定载 荷时和无载荷时，传感器输出信号的差值。 由于称重传感器 称重传感器的输出信号 与所加的激励电压有关， 所以额定输出的单位以 称重传感器 mV/V 来表示。并称之 为灵敏度。 * 灵敏度允差 传感器的实际稳定输出与对应的标称额定输出之差对该标称 额定输出的百分比。例如，某称重传感器

25、称重传感器的实际额定输出为 2.002mV/V ，与 称重传感器 之相适应的标准额定输出则为 2mV/V ，则其灵敏度允 差为：（2 . 002 -2。 000 ） /2.000 ） *100% = 0.1% * 非线性 由空载荷的输出值 和额定载荷时输出值所决定的直线和增加负荷 之实测曲线之间最大偏差对于额定输出 值的百分比。 *滞后允差 从无载荷逐渐加载到额定载荷然后再逐渐卸载。 在同一载荷 点上 加载和卸载输出量的最大差值对额定输出值的百分比。 重复性误差 在相同的环 境条件下，对传感器反复加荷到额定载荷并卸载。加荷 过程中同一负荷点上输出值的 最大差值对额定输出的百分比。*蠕变 在负荷

26、不变（一般取为额定载荷），其它测试条件也保持不变的情形下， 称重传感器输出随时间的变化量对额定输出的百分比。 称重传感器 *零点输出 在推荐电压激励下，未加载荷时传感器的输出值对额定输出的 百分 比。 *绝缘阻抗 传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。*输入阻抗 信号输出端开路，传感器未加负荷时，从电源激励输入端测得的阻抗 值。 *输出阻抗 电源激励 输入端短路， 传感器未加载荷时， 从信号输出端测得的阻抗。 *温度补偿范围 在此 温度范围内，传感器的额定输出和零平衡均经过严密补偿， 从而不会超出规定的范 围。 零点温度影响 环境温度的变化引起的零平衡变化。一般以温度每变化 10K 时， 引起

27、的零平衡变化量对额定输出的百分比来表示。*额定输出温度影响 环境温度的变化引起的额定输出变化。一般以温度每变化 10K 引起额定定输出的变化量额定输出的 百分比来表示。 *使用温度范围 传感器在此温度范围内使用其任何性能参数均不会产 生永久性 有害变化 . 二、在 OIML60 号国际建议中采用的术语。 以 OIML60 号 国际建议9 2年 版为基础，参考JJG669-90称重传感器 称重传感器检定规程 新的技术参数大致有： *称重传感器 称重传感器输出 被测量（质量）通过称重传感器 称重传感器转换而得到的可测量。 称重传感器 称重 Fcaab0QR传感器 * 称重传感器 称重传感器分度值

28、称重传感器 称重传感器的测量范围被等 分后其中一份的大小。 称重传感器 * 称重传感器 称重传感器检定分度值( V) 为了准 确度分级，在称重传感器 称重传感器测试中采用的， 称重传感器 称重传感器 Fcaab0QR 以质量单位表达的称重传感器 称重传感器分度值。 称重传感器 * 称重传感器 称 重传感器最小检定分度值 (Vmin ) 称重传感器测量范围可以被分度的最小检 称重传 感器 称重传感器 定分度值勤。 *最小静负荷( Fsmin ) 可以施加于称重传感器 称重 传感器而不会超出最大允许误差的质量 称重传感器 的最小值。 * 最大称量 可以施加 于称重传感器 称重传感器而不会超出最大允

29、许误差的质量的最大值。 称重传感器 * 非 线性(L)称重传感器称重传感器进程校准曲线与理论直线的偏差。*滞后误差(H )施加同一级负荷时称重传感器 称重传感器输出读数之间的最大差值；其中一 称 重传感器 次是由最小静负荷开始的进程读数，另一次是由最大称量开始的回程读数。*蠕变( Cp) 在负荷不变，所有环境条件和其它变量也保持不变的情况下，称重 称重 传感器满负荷输出随时间的变化。 传感器 *最小静负荷输出恢复植( CrFsmin )负荷 施加前，后测得的称重传感器 称重传感器最小静负 称重传感器 荷输出之间的差值。 *重复性误差( R) 在相同的负荷和相同的环境条件下，使连续数次进行实验所

30、 得的 称重传感器 称重传感器输出读数之间的差值。 称重传感器 *温度对最小静负荷输出的 影响( Fsmin ) 由于环境温度变化而引起的最小静负 荷输出之间的变化。*温度对输出灵敏度的影响 (St) 由于环境温度变化而引起的输出灵敏度的变化。*称重传感器称重传感器测量范围 被测量(质量)值范围，测量结果在此范围内不会超出最 称重 传感器 大允许误差。 *安全极限负荷 可以施加于称重传感器 称重传感器的最大负 荷， 此时称重传感器 称重传感器在性能特征 称重传感器 称重传感器 上，不会产生超 出规定值的永久性漂移。*温湿度对最小静负荷输出影响( FsminH ) 由于温湿度变化而引起的最小静负

31、荷 输出的变化。 *温湿度对输出灵敏度的影响 由于温湿度变化而 引起的输出灵敏度的变化。 此外，在 JJG699 90 称重传感器 称重传感器检定规 程中，还列出了一个技术参数， 即 *最小负荷 (Fmin ) 力发生装置能达到的最接 近称重传感器 称重传感器最小静负荷的质量值。 称重传感器 正是因为传感器测量 时，总要在测力机上进行，而又很难直接测量最小静负 荷点性能。再要说明一点， OIML60 号国际建议是专门为称重传感器 称重传 Fcaab0QR感器而制定 称重传感器 的， 它对称重传感器 称重传感器的评定的出发点就是要 适应衡器的要求。 当传感器用于其它 称重传感器 目的时，这种评估

32、方式不一定最合 适。 称重传感器选用的一般规则 称重传感器 在电子衡器中，选用何种称重传感器 称 重传感器，要全面衡量。下面就称重传感器 称重传感器的结构形 称重传感器 称重传 感器 式、量程，准确度等级的选择上讲述一般要考虑的几个方面。 一、结构、形式 的选择 选用何种结构形式的称重传感器 称重传感器，主要看衡器的结构和使用的环 境条件。如 称重传感器 要制作低外形衡器，一般应选用悬臂梁式和轮幅式传感器， 若对外形高度要求不 严，则可采用柱式传感器。此外，衡器使用的环境若很潮湿，有 很多粉尘，则应 选择密封形式较好的；若在有爆炸危险的场合，则应选用本质安全型 传感器；若 在高架称重系统中，则

33、应考虑安全及过载保护；若在高温环境下使用，则 应选用 有水冷却护套的称重传感器 若在高寒地区使用， 称重传感器； 则应考虑采用 有加温装置的传 称重传感器 感器。 在形式选择中，有一个要考虑的因素是，维修的 方便与否及其所需费用， Fcaab0QR即一旦称重系统出了毛病，能否很顺利、很迅速的获得维修器件。若不能做到就 说明形式选择不够合适。 二、量程的选择 称重系统的称量值越接近传感器的额定容 量，则其称量准确度就越高，但在 实际使用时，由于存在秤体自重、皮重及振动、冲 击、偏载等，因而不同称量系 统选用传感器的量限的原则有很大差别。作为一般规 则，可有： * 单传感器静态 称重系统：固定负荷

34、（秤台、容器等） + 变动负荷（需称 量的载荷）w所选用传 感器的额定载荷X 70% *多传感器静态称重系统：固定负荷（秤台、容器等）变+动负荷（需称量的载荷）w选用传感器额定载荷 X所配传感 器个数 X 70% 其中 70%的系数即是考虑振动、冲击、偏载等因素而加的。 需要说明 的是：首先，选择传感器得额定容量要尽量符合生产厂家的标准产品系 列中的值，否 则，选用了非标准产品，不但价格贵，而且损坏后难以代换。其次， 在同一称重系统 中，不允许选用额定容量不同的传感器，否则，该系统没法正常 工作。再者，所谓变 动负荷（需称量的载荷）是指加于传感器的真实载荷，若从 秤台到传感器之间的力值 传递过

35、程中，有倍乘和衰减的机构（如杠杆系统），则 应考虑其影响 . 三、准确度的 选择 称重传感器的准确度等级的选择， 要能够满足称重系统准确度级别的要求， 只 要 称重传感器 能满足这项要求即可。即若 2500 分度的传感器能满足要求 Fcaab0QR ，切勿选用 3000 分度 的。 若在一称重系统中使用了几只相同形式，相同额定 容量的传感器并联工作 时，其综合误差为，则有：二N n1/2 （2 12）其中：: 单个传感器的综合误差；n：传感器的个数。另外，电子称重系统 一般由三大部分 组成，他们是称重传感器 称重传感器，称重显示器和机械结构件。当系统的 称重传 感器 允差为 1 时，作为非自动

36、衡器主要构成部分之一的称重传感器 称重传感器的综 合误差（）称重传感器一般只能达到0.7的比例成分。根据这一点和式（2- 12 ），自不难对所需的传 感器准确度作出选择。 四、某些特殊要求应如何达到 在某 些称重系统中，可能有一些特殊的要求，例如轨道衡中希望称重传感器 称重传感器 的弹性变形量要小一些，从而可以使秤台在称量时的下沉量小些，使得货车在驶 入和 驶出秤台时，减小冲击和振动。另外，在构成动态称重系统时，不免要考虑 所用称重 传感器 称重传感器的自振频率，是否能满足动态测量的要求。这些参数，在一般的 称重传感器 产品介绍中是不予列出的。因此当要了解这些技术参数时，应向制造商咨 询，以

37、免失误。 Fcaab0QR使用称重传感器 称重传感器注意事项 称重传感器 电阻应变式称重传感器 称重传感器本身是一种坚固、耐用、可靠的机电产品。但 为了保证测 称重传感器 试精度，我们仍有许多在使用中要注意的问题，下面列出一 些基本要求。一、机械安装方面称重传感器称重传感器要轻拿轻放，尤其是由合金铝制作弹性体的小容量传感器， 任何冲 称重传感器 Fcaab0QR击、跌落，对其计量性能均可能造成极大损害。对于大容量的称重传感器 称重传 感器，一般 称重传感器 来说，它具有较大的自重，故而要求在搬运、安装时，尽可 能使用适当的起吊设 备（如手拉葫芦、电动葫芦等）。 安装传感器的底座安装面应 平整、

38、清洁，无任何油膜，胶膜等存在。安装底座 本身应有足够的强度和刚性，一般 要求高于传感器本身的强度和刚度。 水平调整：水平调整有两个方面的内容。一是 单只传感器安装底座的安装平面 要用水平仪调整水平， 另一方面是指多个 多个传感 器的安装底座的安装面要尽量调整 多个 到一个水平面上（用水准仪），尤其是传感 器数多于三个的称重系统中，更应注 意这一点，这样做的主要目的是为了使各传感器 所承受的负荷基本一致。 每种称重传感器称重传感器的加载方向都是确定的， 而我 们使用时， 一定要在此方向上加 称重传感器 载负荷。横向力、附加的弯矩、扭矩力 应尽量避免。 尽量采用有自动定位（复位）作用的结构配件，如球形轴承 Fcaab0QR 、关节轴承、定位 紧固器等。他们可以防止某些横向力作用在传感器上。要说明 的是：有些横向力 并不是机械安装引