本文簡單介紹了如何結合稱重系統(tǒng)的實際情況來選擇電阻式應變稱重傳感器 的結構型式及其電阻式應變稱重傳感器在安裝使用過程中應注意的事項。

一、概述

電阻式應變稱重傳感器是一種用金屬彈性體作 為力轉換為應變的功能元件。它通過粘貼在彈性體 敏感表面的電阻應變計及其以一定方式組成的電橋 網(wǎng)絡，在外加電源的激勵下，實現(xiàn)力、應變、電阻變 化、電信號變化四個轉換環(huán)節(jié)的一種力敏元件傳感 器。

應變式傳感器電阻的變化主要用電橋來測量， 應變片一般采用全橋式聯(lián)結方法。由于應變片阻值 的分散性、粘貼工藝的差別、溫度的影響等等，均會 造成一定的誤差，因此在橋路連接完成后都進行零 點、溫度、彈性模量及靈敏度等的補償。這使得實際 應用中的稱重傳感器的輸入端阻值通常比輸出端阻 值大10%左右。

電阻式應變稱重傳感器本身是一種堅固、耐用、 可靠的機電產(chǎn)品，但應變片的極限、疲勞壽命、容許 電流等特性使得其在工作中仍有諸多問題得注意。 因此，必須結合稱重系統(tǒng)的實際情況，考慮傳感器的 結構型式、使用條件，以及合理的量程大小等，使優(yōu) 良的傳感器性能得到充分發(fā)揮。

二、稱重傳感器的選用

1.結構型式的選擇

雖然，從理論上講，任何稱重系統(tǒng)可以配用任何 結構型式的傳感器。但是，從可靠性、準確性以及經(jīng) 濟合理性等方面考慮，不同的選擇則會產(chǎn)生不同的 效果。例如，一個有容器的稱重系統(tǒng)，它既可以用一 個稱量范圍較大的傳感器，用簡單的懸吊系統(tǒng)吊掛 起來作為吊秤，也可以用容量較小的傳感器將容器 支撐起來作為支撐式容量秤。同樣，其他衡器，都可 以用傳感器支撐臺面的方法，或是用專門的吊掛系 統(tǒng)。那么究竟如何進行合理的選擇呢？顯然，當我們 比較了解支撐式和懸吊式稱重系統(tǒng)的優(yōu)缺點之后, 再選擇傳感器的結構形式，就容易多了。

(1)支撐式系統(tǒng)中的傳感器結構形式 支撐式系統(tǒng)中的傳感器處于重力壓縮的狀態(tài) 下，應用最為廣泛。因為它所能實現(xiàn)的稱重范圍很 寬，尤其是稱量的上限值很大，可以達數(shù)百噸。它可 以用最簡單的方法實現(xiàn)過載保護，甚至由于傳感器 的結構特點所致，可以無需過載保護裝置。連同其輔 助裝置底座及重力、引力裝置)，在稱重系統(tǒng)中所占 的幾何空間小，且安裝十分簡便。

支撐式稱重系統(tǒng)的缺點，就是需要始終保證重 物的重力線通過傳感器的承重軸線，而且不受側向 沖擊力的影響。因此，傳感器本身要有良好的抗側向能力。同時,在側向沖擊力作用下,傳感器及其重力 引入裝置應具有迅速復位的能力和保護裝置。

目前，用于支撐式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地 采用以下比較好的結構形式：

?剪切懸臂粱。可以分為單懸臂梁和橋式。其突 出特點是：容量大，幾何尺寸小尤其高度小），抗側 向能力強，安裝簡單，且對力引入機構的要求不高。 ?剪切輪輻式。它也具有上述特點。

?簡單的、具有抗側向力膜片和專門重力引入 裝置的柱式傳感器。由于其具有成本低、容量大等 特點，仍然是被選擇的對象。

?軸對稱彎曲環(huán)。采用了軸對稱測量和應變計 系統(tǒng)以及獨特的彈性體結構，所以具有極優(yōu)的重復 性和長期穩(wěn)定性；側向力、力的方向傾斜、偏載、沖擊 及其它邊界力干擾，對其稱量精度的影響均很小；并 且即使在實際稱量負荷只有額定量程的15%的情 況下，其量程精度仍能符合OIML對商貿(mào)電子秤計 量精度的要求，所以可以用來進行大皮重下高精度 稱量小負荷。此外，軸對稱傳感器不僅適用于靜態(tài) 稱量，而且也用來進行動態(tài)稱量，這也是本公司的專 利廣品中的一種。

(2)懸吊式系統(tǒng)中的傳感器結構形式 懸吊式稱重系統(tǒng)的特點：傳感器處在受重力拉 伸的狀態(tài)下，重力的方向與傳感器的幾何軸線一致， 有比較好的復位功能。其缺點，也就是抗側向能力 差和對幾何空間尺寸要求相對較高。

懸吊式稱重系統(tǒng)中的傳感器，較多地采用以下 比較好的結構形式：

?S型傳感器。可用單孔、雙孔彎曲梁結構或是 盲孔結構，其受力軸線與幾何軸線幾乎一致。

?板環(huán)拉伸結構。具有上述結構同樣特點。但加 工簡便。

2.傳感器量程選擇

在稱重系統(tǒng)中，傳感器的量程范圍應根據(jù)以下 一些原則合理選擇，才能獲得滿意的準確度并具有 足夠的靈敏度和過載保護可靠性。

單個傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：固定負荷秤臺、容器、料斗等）+變動負荷需 稱量的載荷)<60%所選用傳感器的額定載荷。 多個傳感器靜態(tài)稱重系統(tǒng)：

固定負荷秤臺、容器、料斗等）+變動負荷需 稱量的載荷）<60%所選用傳感器的額定載荷x所配傳感器數(shù)量。

動態(tài)稱重系統(tǒng)中要根據(jù)具體工況另行考慮相應 地沖擊引起的附加載荷的影響。在同一個稱重系統(tǒng) 中，必須選用額定量程相同參數(shù)統(tǒng)一的傳感器。

三、傳感器的作用

為了保證稱重傳感器得到良好的使用效果，使 用時仍有諸多問題需要注意：

1.傳感器正確的安裝

用戶在設計加載裝置及安裝時，應保證加載力 的作用線和傳感器的受力軸線重合。在安裝前，應 檢查安裝面是否平整、清潔、無油膜、膠膜、油漆的 存在。

2.傳感器電氣

在與儀表連接時，應注意輸出電壓的極性。

當現(xiàn)場需要焊接時，切勿把秤臺當作焊接地線 使用，以免引起傳感器的損壞。

傳感器與所配儀表在正式使用前應預熱30分 鐘以上。

傳感器的電纜線應遠離強動力電源線，并用防 水性質的導管保護，以免受潮。不要自行加長電纜 線，如確需加長，建議采用鋼制接線套，并用防潮膠 密封。