現代地磅稱重系統中的傳感器技術及其應用

文章詳細論述了現代地磅稱重系統中的傳感 器技術、理論基礎、工作原理、構造以及在實際工作中的應用， 使我們對其有一個較系統的了解。

地磅是許多地方、許多行業都要用到的稱重系統，有其 不可替代的重要作用，其基本構造主要包括稱體、傳感器、顯 示儀表及稱重軟件。

這里主要介紹一下地磅稱重系統中的傳感器技術。它 是檢測系統的第一個環節，它是以一定的精度把被測量轉換 成與之有確定關系的、便于應用的某種量值的測量裝置，即感 受被測信息并傳送出去。傳感器分類較多、用途較廣，而稱重 系統中測量的是稱重物體產生的極力信號，故適用于電阻應 變式傳感器，實現稱重物體的重量（也就是)玉力非電量）與電 阻信號（電量）的轉換。傳感器的敏感元件感受到)玉力信號， 再經信號調理電路、輸出電路轉換為標準的電壓或電流信號 輸出給顯示儀表和計算機系統，即可顯示出稱量值，并打印磅 單，還可由計算機進行數據存儲。

電阻應變式傳感器其工作原理（理論基礎）就是電阻應變 效應。此效應是金屬導體（歷力傳感器所用材質）所獨具的特 性。金屬導體的電阻隨著機械變形（伸長或縮短）的大小發生 變化的現象稱為金屬的電阻應變效應。是應變式傳感器的工 作基礎。

下面具體介紹電阻應變效應：根據物理學知識知道，金屬 導體的電阻與其長度和橫截面積有關

由此可知，電橋的靈敏度與輸入電壓成正比，與橋臂比 有關，當電橋平衡時，即橋臂比為1時，電橋靈敏度為輸入電 壓的1/4。所以只要改變輸入電壓，則靈敏度也隨之改變，而 其他量值的改變并不會改變電橋的靈敏度。

以上是對電阻應變式傳感器的工作原理的介紹，正是基 于電阻應變式傳感器的電阻應變效應，決定了它適于測量由 機械力作用而產生的應變信號。而在地磅稱重系統中要測 量的恰好是由稱重物體經過地磅時由物體的重量作用于稱 板上而產生的變形。故比較適合選用電阻應變式傳感器。由 稱重物體（機械力信號）擠壓稱體使傳感器產生向下的變形， 而這一變形就產生了電阻變化，即由機械力非電量的變化轉 化為電量的變化，再經轉換電路轉化為電流信號的變化送到 測量儀表上，根據測量儀表的顯示數據，我們就可以獲得稱 重物體的重量。

以下介紹在稱重系統中傳感器的選購，基于以上的原理 介紹，并結合實際情況，在實際的地磅稱重系統中，根據 現場的實際情況以及環境要求等綜合因素，首先要根據工作 實際中經常要稱重物體的重量范圍來確定所要設計的稱重系 統的最大量程，另外還要考慮到符合現代化大型運輸車的長 度，設計稱板的長度，繼而決定用幾個傳感器。比如，一個 100噸的地磅，一般用6?8個傳感器，再根據稱重量程以 及所用傳感器數量，決定每個傳感器的量程，一般是根據這 樣一個原則：所設計的稱重系統的最大量程應在所選各個傳 感器的量程之和的三分之一到三分之二之間，所以此稱重系 統所用傳感器的量程大小應為2*100/6到3*100/6之間，大 約35噸到50噸之間，另外考慮稱重過程中偶然性的稱重物體 的重量超過地磅的量程時，不至于損壞傳感器，所以可采 用40噸以上或50噸的傳感器。選購好傳感器后，就要進行放 置連接，一般是根據稱板長度將幾個傳感器均勻、等距地放 在四個角和兩個長邊上，每個傳感器一般有電源正（EX+)，電 源負(EX-),感應正(SN+),感應負(SN-)，信號正(SIG+),信號 負(SIG-)和屏蔽線等七條線，把傳感器的引出線都引到接線 板上，對應地接好，且對應每一個傳感器有一個可調電位器， 用來微調每個傳感器的輸出電流信號。以使幾個傳感器在空 稱時達到各點平衡，保證稱重的精確度，另外有一組線引出 接線板到顯示儀表上，不同的儀表與傳感器的接線方法不盡 相同，所以其接線方法在這里就不詳盡敘述。

以上是本人基于稱重系統中的傳感器的工作原理并結合 實際工作經驗所作的一些探討，愿與大家共享，希望能有所 幫助，其中可能會有一些不足或不太完善的地方，也希望大 家能給予指正。