淺談影響衡器傳感器性能的幾個方面

朱強

【摘要】電子衡器稱重傳感器載荷分配的調整，按影響衡器的計量性能和其他性能。本文對于衡器稱重傳感器的性能進行了分析，并對選擇原則及影響器稱重傳感器性能的方面進行了探析。

【關鍵詞】電子衡器 稱重傳感器載荷分配 調整

1前言

以測定物體質量而使用的衡器在生活與生產中應用廣泛。其稱重的原理各不相同，我們以此為劃分標準，將衡器分成了機械式、機電結合式及電子式的衡器。電子衡器由于其計量精確，易用性好，可操作性強，在生產生活中應用較為廣泛。依據電子衡器的工作原理的不同要將其為劃分為位移式、應變式及利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。在商業及工業應用中，以電阻應變式稱重傳感器的應用最為廣泛。根據其造型的區分又可分為包括柱式、剪切梁式、S型、板環式和輪輻式等幾種。按其自動化的程度來劃分可分為自動衡器和非自動衡器。在實際的設計中，在實際的應用中，自動衡器多用于動態稱重衡器的設計中，非自動衡器多用在靜態的稱重衡器的設計中。電子衡器作為貿易結算計量器具，在商業及工業生產中的應用廣泛，對于精確性的要求較高，對于誤差的要求比較高。本文對影響衡器傳感器性能的幾個方面進行了探討。

2電子衡器傳感器的分類

2.1單只傳感器

電子衡器采用單只稱重傳感器的方式，也有較多的應用。在采用了單只稱重傳感器的電子衡器由于稱重傳感器中應變計粘帖位置的偏差易產生偏載，通過要采用修正傳感器孔邊緣尺寸的方法來進行偏載校正。在校正中，每個角所面對的修正孔的邊緣位置如圖1所示。

顯示值偏小的對應孔，其邊緣為彈性體，在測量中由于彈性體截面積的減小從而使得衡器的測量值發生變化，使得顯示的數值變大。在設計及校正時，要合理的進行調整。

2.2多只傳感器

電子衡器上應用多只傳感器，在實際操作中以電子汽車衡、電子地上衡為主，其產生誤差的主要原因是由于傳感器在輸出時的靈敏度、輸出阻抗的比值差異原因而導致的。多只傳感器采用并聯的方式來使用衡器，對衡器進行偏載的校正。所產生誤差的原因多是由于電壓調節和電流調節的不一致所產生的。電壓調節的原理是通過串聯激勵電阻或電位器，以實現改變傳感器的輸出電壓使衡器達到使用的要求。在電流的調節中，通過跨接達到調節電橋輸出的分流電流，起到校正偏載的效果。

3影響衡器傳感器的性能的因素分析

3.1組合方式

大多的電子衡器所采用的是多只稱重傳感器，在使用過程中的連接組合方式比較重要。不同的連接方式對衡器傳感器對的影響比較大，通常采用的連接方式主要有串聯、并聯、串并聯混合三種工作方式。通常采用并聯方式較為合理，由于并聯這種方式在調整的時候較為的方便，維護比較簡單，成本也比較的低，在應用中一個供橋電源即可以滿足功能的實現。在實踐中補償調整的方案還可采用比率測量的形式。在應用中對于合理的組合方式可保證衡器傳感器的靈敏度與阻抗的一致性，進而保障了衡器具備高的靈敏度和分辨率。

3.2受力形式

采用不同的受力形式，對于衡器傳感器的性能也有一定的影響。在應用中，根據承重傳力部件的秤體和承載器設計方案來選擇不同的受力方式，通過可選用拉伸式或支承式的受力試，隨著傳感器種類的發展，一般多用支承式的傳感器，可實現較優的性能。

3.3結構型式

采用不同的結構形式，對于衡器傳感器有一定的影響。在設計是，主要是依據電子衡器應用及稱量范圍、類型和稱重的準確度、使用的狀態等，同時考慮到現場的應用條件來選擇傳感器的結構型式。在選擇抗偏載和抗側向力性能好的器件，對于衡器傳感器的性能也有較大的提高作用，有效提高衡器傳感器的抗偏載和抗側向力性能。

3.4其它因素對衡器傳感器性能的影響

一是連接件對衡器傳感器有較大影響。連接件的價格較貴，是衡器傳感器的輔助部件。連接件的硬度、結構形式及其粗糙度等對于衡器傳感器的性能發揮有一定的影響。傳感器的彈性體的硬度一般是HRC34到48之間，而其貼片與連接件接觸部位的粗糙度要遠遠的優于Ral.6。連接件的接觸部位的硬度要高于彈性體硬度，一般在HRC36到50之間，其粗糙的度也優于Ral.6。此時為了降低彈性體的磨損，在連接件的選擇中，通常會做這樣的設計，即在選擇接觸部位時，選擇的硬度略低于彈性體的硬度，但在應用的時候要對應用的環條件有些選擇。二是關于密封和工作環境的影響。衡器在安裝使用的時候，如果環境條件相對比較復雜，要在特殊的溫度下、濕度上使用，或者使用的環境中粉塵含量較高，或者處于易燃易爆的工作環境下時，對衡器傳感器的性能會有一定的影響。要結合衡器傳感器的要求，采取一定的安全補償措施。在普通的使用條件下，衡器傳感器對于環境的要求較低，能夠采取隔離防潮、防水措施，保證衡器傳感器在干燥的環境下使用即可。如在大于七十攝氏度的溫度下使用時，要采用降溫隔熱的措施，以保證傳感器的正常使用。如在水下使用，要采用傳感器進行防水處理，以免設備進水而影響性能。通常會在設計時焊接密封并在內部充惰性氣體實現防水設計，也有采用環氧樹脂密封的方式實現防水設計。在易燃易爆的條件下使用時，要特別注重衡器傳感器的安全性能，以達到安全運行的目的。三是供橋電源的選擇。衡器傳感器的關鍵部位之一即是供橋電源，要在設備的設計時對供橋電源進行關注。以減少誤差，給供橋電源以足夠的能量，保證衡器傳感器的性能的發揮。

4結語

本文對于衡器稱重傳感器的性能進行了分析，并對選擇原則及影響器稱重傳感器性能的方面進行了探析，在此基礎上提出在進行系統選型時要考慮適用性、經濟性、可靠性等多種因素，以這些原則為參照選項來選擇適宜的電子衡器稱重傳感器，以實現安全選型的目標，以達到我們所預期的結果。

參考文獻：

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