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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 稱重傳感器

稱重傳感器的種類有哪些

發布日期：2022-10-09 點擊率：124

稱重傳感器按轉換方法分為電阻應變式、光電式、壓磁式、壓電式、液壓式、電容式、振動式、陀螺儀式等等，其中以電阻應變式傳感器使用最廣。
電阻應變式稱重傳感器　　
    是將電阻應變計粘貼在彈性體上，單彈性體受外力作用產生形變時，電阻應變計將該形變轉換成電量輸出，通過相應的測量儀表檢測出這個與外加重量成一定比例關系的電量，從而測出質量。
    電阻應變式稱重傳感器的稱量范圍為300g至數千kg，計量準確度達1/1000～1/10000，結構較簡單，可靠性較好。大部分電子衡器均使用此稱重傳感器。
光電式稱重傳感器
　　包括光柵式和碼盤式兩種。
　　光柵式傳感器利用光柵形成的莫爾條紋把角位移轉換成光電信號。光柵有兩塊，一為固定光柵，另一為裝在表盤軸上的移動光柵。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿系統使表盤軸旋轉，帶動移動光柵轉動，使莫爾條紋也隨之移動。利用光電管、轉換電路和顯示儀表，即可計算出移過的莫爾條紋數量，測出光柵轉動角的大小，從而確定和讀出被測物質量。
    碼盤式傳感器的碼盤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。加在承重臺上的被測物通過傳力杠桿使表盤軸旋轉時，碼盤也隨之轉過一定角度。光電池將透過碼盤接受光信號并轉換成電信號，然后由電路進行數字處理，最后在顯示器上顯示出代表被測質量的數字。光電式傳感器曾主要用在機電結合秤上。
壓磁式稱重傳感器
　　是利用鐵磁物質在外加質量的作用下，鐵磁材料的磁導系數和磁阻的改變，從而使繞在鐵芯上的線圈阻抗變化，線圈阻抗的變化與質量成一定比例關系，因此檢出線圈阻抗的變化，便可求的質量。
壓電式稱重傳感器
　　是利用某些晶體介質在受一定方向外加質量作用時，引起內部正負電荷的相對轉移，從而使晶體兩端表面上出現符合相反的束縛電荷，其電荷密度與質量成正比關系。
液壓式稱重傳感器
　　在受被測物重力P作用時，液壓油的壓力增大，增大的程度和P成正比。測出壓力的增大值，即可確定被測物的質量。液壓式稱重傳感器結構簡單而牢固，測量范圍大，但準確度一般不超過1/100。　
電容式稱重傳感器　　
　　它是通過彈性體將物體質量轉換成位移，從而引起電容和電感的改變，利用電容器振蕩電路的振蕩頻率f和極板間距d 的正比例關系工作。極板有兩塊，一塊固定不動，另一塊可移動。在承重臺加載被測物時，板簧撓曲，兩極板之間的距離發生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化。測出頻率的變化即可求出承重臺上被測物的質量。電容式稱重傳感器耗電量少，造價低，準確度為1/200～1/500。
振動式稱重傳感器
    金屬絲或金屬膜片的固有振動頻率不僅與其幾何尺寸、材料、密度有關，而且還與內部應力狀態有關。當它們的幾何尺寸、材料、密度一定時，外加的質量可以改變它們的內部應力，因而其振動頻率也就相應改變，利用振頻測量儀器測出頻率的變化量，即可求得質量。振動式稱重傳感器有振弦式和音叉式兩種。
　　振弦式稱重傳感器的彈性元件是弦絲。當承重臺上加有被測物時，V形弦絲的交點被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力減小。兩根弦的固有頻率發生不同的變化。求出兩根弦的頻率之差，即可求出被測物的質量。振弦式傳感器的準確度較高，可達 1/1000～1/10000，稱量范圍為100克至幾百千克，但結構復雜，加工難度大，造價高。
　　音叉式稱重傳感器的彈性元件是音叉。音叉端部固定有壓電元件，它以音叉的固有頻率振蕩，并可測出振蕩頻率。當承重臺上加有被測物時，音叉拉伸方向受力而固有頻率增加，增加的程度和施加力的平方根成正比。測出固有頻率的變化，即可求出重物施加于音叉上的力，進而求出重物質量。音叉式稱重傳感器耗電量小，計量準確度高達1/10000～1/200000，稱量范圍為500g～10kg。
陀螺儀式稱重傳感器
    是利用陀螺進動特性和力矩效應工作的，是近幾年來發展起來的一種新型的稱重傳感器，其特點是作用力方向上無位移，不存在靜平衡問題以及彈性應變中的貯能和恢復問題。因而無滯后，剛性大，線性好，響應快，分辨率高，穩定性好，抗干擾能力強。由于是直接數字輸出，沒有模數轉換問題，因而陀螺式稱重傳感器引人注目。
　　轉子裝在內框架中，以角速度ω繞X軸穩定旋轉。內框架經軸承和外框架聯接，并可繞水平軸 Y 傾斜轉動。外框架經萬向聯軸節和機座聯接，并可繞垂直軸Z 旋轉。轉子軸 (X軸)在未受外力作用時保持水平狀態。轉子軸的一端在受到外力(P/2)作用時，產生傾斜而繞垂直軸Z 轉動（進動）。進動角速度ω和外力P/2成正比，通過檢測頻率的方法測出ω，即可求出外力大小，進而求出產生此外力的被測物的質量。

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