稱重傳感器 柱式

稱重傳(chuan)感器按轉換方法分為光電(dian)式(shi)、液壓式(shi)、電(dian)磁力式(shi)、電(dian)容式(shi)、磁極變形式(shi)、振動式(shi)、陀螺儀式(shi)、電(dian)阻(zu)應變式(shi)等(deng)8類(lei)，以電(dian)阻(zu)應變式(shi)使用廣。

光電式

包(bao)括光柵(zha)式和(he)碼盤式兩(liang)種(zhong)。

光(guang)(guang)柵(zha)式傳(chuan)感器利(li)用光(guang)(guang)柵(zha)形成的莫爾條紋把角位移(yi)(yi)轉換(huan)成光(guang)(guang)電信號（圖2）。光(guang)(guang)柵(zha)有兩塊，一(yi)為(wei)固(gu)定光(guang)(guang)柵(zha)，另一(yi)為(wei)裝在表盤(pan)軸上(shang)的移(yi)(yi)動(dong)光(guang)(guang)柵(zha)。加在承重臺上(shang)的被測(ce)(ce)物(wu)通(tong)過傳(chuan)力杠桿系統使表盤(pan)軸旋轉，帶動(dong)移(yi)(yi)動(dong)光(guang)(guang)柵(zha)轉動(dong)，使莫爾條紋也隨之移(yi)(yi)動(dong)。利(li)用光(guang)(guang)電管、轉換(huan)電路(lu)和(he)顯示(shi)儀表，即可計算出移(yi)(yi)過的莫爾條紋數量(liang)，測(ce)(ce)出光(guang)(guang)柵(zha)轉動(dong)角的大小，從而確定和(he)讀出被測(ce)(ce)物(wu)質量(liang)。

碼(ma)(ma)(ma)盤(pan)式(shi)傳感器(qi)（圖3）的碼(ma)(ma)(ma)盤(pan)（符號板）是一(yi)塊裝在(zai)表盤(pan)軸(zhou)上(shang)的透明(ming)玻璃，上(shang)面帶有(you)按一(yi)定(ding)編碼(ma)(ma)(ma)方法編定(ding)的黑白相間的代(dai)(dai)碼(ma)(ma)(ma)。加在(zai)承重臺上(shang)的被測物通過(guo)傳力杠(gang)桿使(shi)表盤(pan)軸(zhou)旋(xuan)轉(zhuan)時，碼(ma)(ma)(ma)盤(pan)也隨之轉(zhuan)過(guo)一(yi)定(ding)角(jiao)度。光電池將透過(guo)碼(ma)(ma)(ma)盤(pan)接(jie)受光信(xin)號并轉(zhuan)換成電信(xin)號，然后由(you)電路進行數(shu)字處理，后在(zai)顯示(shi)器(qi)上(shang)顯示(shi)出代(dai)(dai)表被測質量(liang)的數(shu)字。光電式(shi)傳感器(qi)曾主(zhu)要用在(zai)機(ji)電結合秤上(shang)。

液壓式

如圖4所(suo)示，在受被測物(wu)重(zhong)力(li)P作(zuo)用時，液(ye)壓(ya)油(you)的(de)(de)壓(ya)力(li)增大(da)，增大(da)的(de)(de)程度(du)與P成(cheng)正比。測出(chu)壓(ya)力(li)的(de)(de)增大(da)值，即可確定被測物(wu)的(de)(de)質量。液(ye)壓(ya)式(shi)傳感器結構簡單而牢固，測量范圍大(da)，但準確度(du)一般不超過1/100。

電磁力式

它利(li)用承重(zhong)臺(tai)上(shang)的負荷與電(dian)磁(ci)力(li)相(xiang)平(ping)衡的原理工作（圖5）。當承重(zhong)臺(tai)上(shang)放有(you)被測物(wu)時，杠桿(gan)的一端向上(shang)傾斜；光電(dian)件檢測出(chu)傾斜度信號，經放大后流入線圈，產(chan)生電(dian)磁(ci)力(li)，使杠桿(gan)恢復至平(ping)衡狀態。對產(chan)生電(dian)磁(ci)平(ping)衡力(li)的電(dian)流進行數字轉換，即(ji)可確定(ding)被測物(wu)質量(liang)。電(dian)磁(ci)力(li)式傳感器準(zhun)確度高(gao)，可達1/2000～1/60000，但稱量(liang)范圍僅在幾十毫克至10千克之間。

電容式

它利用(yong)電(dian)(dian)容器振蕩電(dian)(dian)路的(de)振蕩頻(pin)率f與極板(ban)間距d 的(de)正比(bi)例關(guan)系工作(圖6 )。極板(ban)有(you)兩塊(kuai)，一塊(kuai)固定不(bu)動，另一塊(kuai)可(ke)移(yi)動。在承重(zhong)臺(tai)加(jia)載被(bei)測物時，板(ban)簧(huang)撓曲(qu)，兩極板(ban)之(zhi)間的(de)距離發生變(bian)化(hua)，電(dian)(dian)路的(de)振蕩頻(pin)率也隨之(zhi)變(bian)化(hua)。測出(chu)頻(pin)率的(de)變(bian)化(hua)即(ji)可(ke)求(qiu)出(chu)承重(zhong)臺(tai)上(shang)被(bei)測物的(de)質量(liang)。電(dian)(dian)容式(shi)傳(chuan)感(gan)器耗電(dian)(dian)量(liang)少，造價低，準確度為1/200～1/500。

磁極變形式

如圖7所示，鐵(tie)磁元件在被(bei)測物(wu)(wu)重力作用下發生機械變(bian)形(xing)時，內部產生應(ying)力并引起導磁率變(bian)化(hua)，使繞在鐵(tie)磁元件（磁極）兩(liang)側的(de)(de)次級線圈的(de)(de)感(gan)應(ying)電壓也(ye)隨之變(bian)化(hua)。測量(liang)(liang)(liang)出電壓的(de)(de)變(bian)化(hua)量(liang)(liang)(liang)即可求(qiu)出加到磁極上的(de)(de)力，進而(er)確定被(bei)測物(wu)(wu)的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)。磁極變(bian)形(xing)式傳(chuan)感(gan)器的(de)(de)準確度不高，一(yi)般為1/100，適用于(yu)大噸位稱(cheng)量(liang)(liang)(liang)工作，稱(cheng)量(liang)(liang)(liang)范圍(wei)為幾十至幾萬千(qian)克。

振動式

彈性元(yuan)件受力后，其固(gu)有(you)振動頻率與作(zuo)用力的(de)平方(fang)根成正(zheng)比(bi)。測出(chu)固(gu)有(you)頻率的(de)變化，即可(ke)求出(chu)被(bei)測物作(zuo)用在彈性元(yuan)件上的(de)力，進而求出(chu)其質量。振動式(shi)傳感(gan)器有(you)振弦式(shi)和音叉式(shi)兩種(zhong)。

振弦式(shi)傳感器的(de)(de)(de)(de)(de)彈性元(yuan)件是弦絲(si)。當承重臺上加有(you)被測(ce)物時，V形弦絲(si)的(de)(de)(de)(de)(de)交點(dian)被拉向(xiang)下(xia)，且(qie)左(zuo)弦的(de)(de)(de)(de)(de)拉力增大，右弦的(de)(de)(de)(de)(de)拉力減小(xiao)。兩根弦的(de)(de)(de)(de)(de)固有(you)頻率(lv)發生不同的(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)。求(qiu)(qiu)出兩根弦的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)之(zhi)差(cha)，即(ji)可求(qiu)(qiu)出被測(ce)物的(de)(de)(de)(de)(de)質量。振弦式(shi)傳感器的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確度(du)較(jiao)高，可達1/1000～1/10000，稱量范圍為100克(ke)至幾百千克(ke)，但(dan)結構復雜，加工難度(du)大，造(zao)價高。

音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)式傳感器的(de)彈性元(yuan)件是音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)。音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)端部固(gu)定有(you)壓電(dian)元(yuan)件，它(ta)以音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)的(de)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)振蕩，并可測(ce)(ce)出(chu)(chu)振蕩頻(pin)率(lv)。當承重臺上加(jia)有(you)被測(ce)(ce)物(wu)時(shi)，音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)拉(la)伸方向(xiang)受力而固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)，增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)程度(du)與施加(jia)力的(de)平(ping)方根成正比。測(ce)(ce)出(chu)(chu)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)的(de)變化(hua)，即可求(qiu)出(chu)(chu)重物(wu)施加(jia)于音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)上的(de)力，進(jin)而求(qiu)出(chu)(chu)重物(wu)質量(liang)。音(yin)(yin)(yin)(yin)叉(cha)式傳感器耗(hao)電(dian)量(liang)小(xiao)，計量(liang)準確(que)度(du)高達1/10000～1/200000，稱量(liang)范圍(wei)為500g～10kg。

陀螺儀式

如(ru)圖10所示，轉子裝在(zai)內框(kuang)架中(zhong)，以角速度ω繞X軸(zhou)穩定旋轉。內框(kuang)架經軸(zhou)承與外(wai)(wai)(wai)框(kuang)架聯(lian)接(jie)，并(bing)可(ke)繞水平(ping)軸(zhou) Y 傾(qing)斜(xie)轉動(dong)。外(wai)(wai)(wai)框(kuang)架經萬(wan)向(xiang)聯(lian)軸(zhou)節與機(ji)座聯(lian)接(jie)，并(bing)可(ke)繞垂直(zhi)軸(zhou)Z 旋轉。轉子軸(zhou) (X軸(zhou))在(zai)未受(shou)外(wai)(wai)(wai)力(li)作(zuo)用時(shi)保持水平(ping)狀(zhuang)態。轉子軸(zhou)的一端在(zai)受(shou)到外(wai)(wai)(wai)力(li)(P/2)作(zuo)用時(shi)，產(chan)生(sheng)傾(qing)斜(xie)而繞垂直(zhi)軸(zhou)Z 轉動(dong)（進動(dong)）。進動(dong)角速度ω與外(wai)(wai)(wai)力(li)P/2成正比，通過檢(jian)測(ce)頻率(lv)的方法測(ce)出(chu)ω，即可(ke)求出(chu)外(wai)(wai)(wai)力(li)大小，進而求出(chu)產(chan)生(sheng)此外(wai)(wai)(wai)力(li)的被測(ce)物的質量。

陀螺儀(yi)式傳感(gan)器響應時間快(5秒(miao))，無(wu)滯后現象，溫度特性好（3ppm）， 振動影響小(xiao)， 頻率(lv)測量(liang)準(zhun)確精度高(gao)，故(gu)可得到(dao)高(gao)的(de)分辨率(lv)(1/100000)和高(gao)的(de)計量(liang)準(zhun)確度(1/30000～1/60000)。

電阻應變式

利用電(dian)(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)片(pian)變(bian)形時其(qi)電(dian)(dian)阻(zu)也隨(sui)之改變(bian)的(de)原理(li)工作（圖11）。主要由彈(dan)性元件(jian)、電(dian)(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)片(pian)、測(ce)量電(dian)(dian)路和傳輸(shu)電(dian)(dian)纜4部分組成。電(dian)(dian)阻(zu)應(ying)變(bian)片(pian)貼在彈(dan)性元件(jian)上，彈(dan)性元件(jian)受力變(bian)形時，其(qi)上的(de)應(ying)變(bian)片(pian)隨(sui)之變(bian)形，并導致電(dian)(dian)阻(zu)改變(bian)。測(ce)量電(dian)(dian)路測(ce)出(chu)應(ying)變(bian)片(pian)電(dian)(dian)阻(zu)的(de)變(bian)化(hua)并變(bian)換為與外力大(da)小成比例的(de)電(dian)(dian)信(xin)號輸(shu)出(chu)。電(dian)(dian)信(xin)號經處(chu)理(li)后以數(shu)字(zi)形式顯示(shi)出(chu)被測(ce)物(wu)的(de)質(zhi)量。

電(dian)(dian)阻(zu)應變式傳感器(qi)的稱量范圍為(wei)幾十克至數百(bai)噸，計量準確(que)度達1/1000～1/10000，結構(gou)較簡單，可靠性(xing)較好。大部分電(dian)(dian)子衡器(qi)均使(shi)用(yong)此傳感器(qi)。

稱重傳感器 柱式