稱重傳感器中其他八大種類的應(yīng)用（一）

一、電磁力平衡稱重傳感器

電磁力平衡傳感器的稱重過程基于安培力實(shí)現(xiàn)。通電導(dǎo)線在磁場中受到的作用力如圖 4所示。在導(dǎo)線上加上秤盤，秤盤及導(dǎo)線本身具備的重力方向朝下，而通電導(dǎo)線受到向上的電磁力，當(dāng)通過導(dǎo)線的電流值達(dá)到某一值時(shí)，這兩個(gè)力互相平衡，此時(shí)傳感器就處于平衡狀態(tài)即可確定被測(cè)物體的重量。電磁力平衡傳感器依靠載流線圈在恒定直流磁場中產(chǎn)生的電磁力與被測(cè)質(zhì)量的重力平衡，實(shí)現(xiàn)被測(cè)質(zhì)量的電信號(hào)轉(zhuǎn)換。

電磁力平衡稱重傳感器是一種高精度傳感器，精度可達(dá)1/2000～1/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至十千克之間。廣泛用于電子分析天平，是精密質(zhì)量稱量的常用傳感器。由于測(cè)量分辨率高、靈敏可靠、價(jià)格適宜，在精密質(zhì)量稱量、化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測(cè)、加速度測(cè)量、水分檢測(cè)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。為減小傳感器的體積，簡化傳感器的制造工藝，降低制造成本，電磁力平衡傳感器的恒定直流磁場采用永久磁鐵。永久磁鐵作為電磁力平衡傳感器的永磁體，其磁性能的穩(wěn)定性直接影響電磁力平衡傳感器的精度。

電磁力平衡式傳感器是一項(xiàng)相對(duì)成熟的專利技術(shù)，對(duì)傳感器的生產(chǎn)條件要求較高，目前，世界上只有為數(shù)不多的幾家大廠掌握這種技術(shù)。這種高精度的電子稱重裝置由于其獨(dú)特的工作原理和工藝水平，精度非常高，主要用于高端市場。例如用高強(qiáng)度鋁合金材料通過高精度電火花切割加工而成的單模塊傳感器，瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)和德國賽多利斯都有該項(xiàng)專利技術(shù)，他將傳統(tǒng)的電磁力平衡式傳感器中的杠桿、上下導(dǎo)桿、底座以及簧片等多個(gè)零部件融為一體。由于內(nèi)部無連接螺絲，從而大大提高其可靠性的同時(shí)，高效的機(jī)械傳輸性能和扭力保護(hù)，提高了其使用壽命。

二、電容式稱重傳感器

電容式稱重傳感器是一種把被測(cè)的機(jī)械量，如位移、壓力等轉(zhuǎn)換為電容量變化的傳感器。它的敏感部分就是具有可變參數(shù)的電容器，其最常用的形式是由兩個(gè)平行電極組成，極間以空氣為介質(zhì)的電容器。

他利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f與極板間距Q的正比例關(guān)系工作，若忽略邊緣效應(yīng)，平板電容器的電容為：C=∑A/Q

式中：∑—極間介質(zhì)的介電常數(shù)；

A—兩電極互相覆蓋的有效面積；

Q—兩電極之間的距離。

∑、A、Q三個(gè)參數(shù)中任一個(gè)的變化都將引起電容量變化，并可用于測(cè)量。因此電容式傳感器可分為極距變化型、面積變化型、介質(zhì)變化型三類。極距變化型一般用來測(cè)量微小的線位移或由于力、壓力、振動(dòng)等引起的極距變化。

電容式稱重傳感器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、靈敏度高、過載能力強(qiáng)、耗電量少、造價(jià)低，準(zhǔn)確度一般為1/200 ～1/500，動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好，對(duì)高溫、輻射、強(qiáng)振等惡劣條件的適應(yīng)性強(qiáng)等。缺點(diǎn)是輸出有非線性，寄生電容和分布電容，對(duì)靈敏度和測(cè)量精度的影響較大等。由于電阻應(yīng)變式稱重傳感器無法做成超高溫或在超高溫環(huán)境故障率非常高，所以在許多超高溫環(huán)境對(duì)稱量精度要求不高或只為起到安全過載保護(hù)的作用時(shí)通常使用電容式稱重傳感器具有一定優(yōu)勢(shì)，譬如煉鋼廠所使用的部分高溫吊鉤秤，此類傳感器目前應(yīng)用非常稀少。

三、光電式稱重傳感器

光電式傳感器包括光柵式和碼盤式兩種。

光柵式傳感器的工作原理是將光柵形成的莫爾條紋角位移轉(zhuǎn)換成光電信號(hào)。光柵有兩塊，一個(gè)光柵裝在表盤軸上可移動(dòng)，另一塊光柵固定。加載重量后，傳力杠桿帶動(dòng)使表盤軸旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)移動(dòng)光柵轉(zhuǎn)動(dòng)，莫爾條紋也隨之移動(dòng)。利用光電管、轉(zhuǎn)換電路和顯示儀表，計(jì)算移過的莫爾條紋數(shù)量，測(cè)出光柵轉(zhuǎn)動(dòng)角的大小，從而確定和讀出被測(cè)物質(zhì)量。

碼盤式傳感器的碼盤（符號(hào)板）是一塊裝在表盤軸上的透明玻璃，上面帶有按一定編碼方法編定的黑白相間的代碼。加載后，通過杠桿使表盤軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，碼盤也轉(zhuǎn)過一定角度。光電池透過碼盤接受光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路進(jìn)行處理并得到測(cè)量結(jié)果。

光電式傳感器曾主要用在機(jī)電結(jié)合秤上，具有穩(wěn)定工作抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可用于惡劣的煤礦等工業(yè)環(huán)境，但是運(yùn)行速度低，不能滿足高速稱重的要求。

近年來由于電阻應(yīng)變式稱重傳感器的技術(shù)日趨成熟，此類傳感器已基本沒有再應(yīng)用，作為曾經(jīng)的一個(gè)過渡產(chǎn)品已經(jīng)完成其使命，幾乎退出市場。

四、液壓式稱重傳感器

液壓式稱重傳感器是指承受被測(cè)物重力作用時(shí)，液壓油壓力增大，增大的程度與物體重力成正比，測(cè)出壓力的增大值，就可得到被測(cè)物的質(zhì)量。液壓式傳感器結(jié)構(gòu)簡單而牢固，測(cè)量范圍大，但準(zhǔn)確度一般不到1/1000，有時(shí)甚至連1/100也不到。其目前主要應(yīng)用在對(duì)稱量要求精度不高或安全過載保護(hù)方面的稱重測(cè)力場合，譬如裝載機(jī)秤。

本文由力固地磅廠家發(fā)表，更多衡器知識(shí)請(qǐng)電話咨詢4008300813

文章來源：廣東地磅     地磅廠家           http://www.edmo.com.cn

Admin:HE