隨著自動化技術的發展越來越迅速稱重系統大多數 時候需要對壓力進行控制，并且反饋控制壓力信號，同時 也要求敏感器件輸出感應信號。最后，由壓力信號轉換為 電信號并實現自動控制。

地磅稱重傳感器是一種能夠將力轉換為電信號的裝置,在 電子稱重儀中是一個非常重要的部件,能夠實現這類功能 轉換的傳感器類型很多，最常見的有電阻應變式、電磁力 式和電容式等。市場上大多數的產品主要用的還是電阻 應變式稱重傳感器,這類傳感器具有結構簡單、精度高、適 用性廣的特點,可用于條件相對較差的地方。因此，電阻 應變稱重傳感器具有廣泛的應用前景。

1.國外地磅稱重傳感器的現狀

自20世紀70年代以來，發達國家在電子稱重方面， 其技術水平、品種和現模都達到了較高的水平。稱重傳感 器在技術方面的主要標志是準確度、長期穩定性和可靠 性。目前,作為貿易結算的靜態秤已經能夠滿足以上要 求。IML規定:在穩定性方面,一年內不允許超差；在可靠 性方面,要求傳感器在正常使用條件下，其壽命應能達到 在十年以上超過20000小時,能夠適應在各種惡劣 條件下使用；隹確度一般能夠達到0.1% -0.3%。

傳感器作為稱重系統中的核心部分^寸其穩定性和可 靠性都有相當高的要求，目前應用于稱重系統的傳感器的 主要類型有：電阻應變式、電阻式、電壓式、剪切式、振弦式 壓力傳感器,面波諧振稱重傳感器，微處理器電子稱重傳 感器等。

(1)電阻應變式稱重傳感器。在彈性元件表面粘貼 有應變片，彈性元件在受力之后會發生一定的彈性變形， 引起應變片也發生相應的變形，當應變片變形后，它的阻 值將增大或變小,這時,通過測量電路將此變形情況轉換 為電流信號。這種將力變形轉換為電信號的處理方法就 稱為電阻應變式稱重傳感器。

（2）壓力傳感器的原理是正壓電效應。在對壓電材 料施以物理壓力時，材料體內之電偶極矩會因壓縮而變 短，此時壓電材料為抵抗該變化，會在材料相對的表面上 產生等量正負電荷，以保持原狀。該傳感器的優點是具有 高的靈敏度和分辨率，結構小巧。缺點是，緊固應力被施 加到壓電元件的核心，它有可能彎曲受力變形的影響，導 致傳感器的線性度和動態性能退化。此外，在環境溫度變 化下,膜片的預應力變化時導致壓電元件也發生變化，從 而產生輸出誤差。

（3）軸銷剪切式稱重傳感器。一根承受剪力作用的 圓軸，可以簡化為兩端簡支梁，中間受一個空心截面梁的 集中載荷作用。其發生剪切變形的應變儀的電阻連接到 中心孔槽的中心，由于應變計嵌在深孔內，需要購置和設 計專用的噴砂處理、劃線貼片、加壓固化工具和裝備因此 對制造商的要求很高。

（4）振弦式壓力傳感器。這類傳感器主要用于實驗 室和工業電子平臺秤、電子皮帶秤等。以張緊的鋼弦作為 敏感元件,鋼弦的固有振動頻率與其張力有關，對于一個 給定長度的鋼弦,在被測壓力的作用下，鋼弦松緊程度出 現變化,固有的振動頻率也隨之改變，即振弦的振動頻率 反映了被測壓力的大小。

（5）面波諧振稱重傳感器的原理是利用重力和頻率 的轉換變化關系。通過超聲波發射器的交流電壓驅動由 多個石英對底的梳狀電極根據波浪方向同時發射的逆壓電效應,石英對底用于彈性體的測量。利用此壓電效應， 兩個相同的配置可以被轉換成交流電壓波。

(6)微處理器電子稱重傳感器。傳統的模擬測量電 路字邏輯僅依賴于系統，不能滿足電子稱量的精度控 制要求4寺別是在自動化過程的控制中。而將微處理器和 模擬電路相結合,可以輕而易舉地實現自動稱重，同時也 改善了工作的靈活性，可以對程序預先編程，實現加工控 制、自動校準等主要的功能。

2.國內地磅稱重傳感器的研究現狀

目前，我國稱重傳感器產品中，靜態秤己經滿足國際 法制計量組織III級秤的要求。靜態使用的工藝秤也能達 0.1% -0.3%的準確度。動態稱重能夠達到國家規定的 0.5級標準要求,個別產品可以達到0.2級。總體來說,我 國電子稱重裝置的水平相當于發達國家20世紀80年代 中期的水平，尚存在不少差距,突出表現在電子秤數量上 所占比例僅為6. 6% ,其中工業用電子衡器為40. 8% ,商 用電子衡器為6.4%。而發達國家的工業用電子衡器為 80% -90% ,商用衡器為50% -60%。其次是品種少，功 能不全,還不能滿足經濟建設和科技進步的需求。

現在,靜態稱重用的傳感器已經有了較為滿意的性能 指標。但是，由于用于動態稱重傳感器的動態特性設計還 沒有受到足夠的重視觀階段動態稱重用的傳感器均使用 靜態稱重所用的傳感器，由于這類傳感器的響應速度慢和 超調量大在很大程度上限制了動態稱重的速度和準確 度°

我國稱重傳感器的類型與國外傳感器的類型基本相 似。隨著我國稱重系統的不斷發展通過吸收國外稱重傳 感器的先進技術,研究設計出了適合我們國家的產品，從 技術和工藝水平方面都有一定的提高，為國內的市場提供 了大量質優的產品。不過在有些重要的質量指標上，各項 工藝技術還有所欠缺，仍存在較大差距，所以將來在準確 度、穩定性等重要的參數指標方面需要更多的研究。

3.地磅稱重傳感器的儀表應用

在稱重系統中,傳感器的主要作用是測量系統的輸入 端,它與被測的重量（或力）、過程（或系統）相連接，并給 出一個取決于被測量的輸出信號。在工業企業中應用的 稱重儀表的性能通常是用變差、穩固性和敏銳度三個指標 來衡量的。

(1)變差。指稱重儀表被測變量多次從差異偏向到 達同一數值時,儀表指示值之間的最大差值。即儀表在外 界條件穩固的環境下，被測參數由小到大變革（正向特 性）和被測參數由大到小變革（反向特性）不劃一的程度， 兩者之差即為儀表變差。另外稱重控制儀表的可靠性是 化工企業儀表的另一性能指標。可靠性和儀表維護量是 相反的指標,儀表可靠性高表明儀表維護量小;反之,儀表 可靠性差其維護量就大。對于化工企業檢測與進程控制

儀表,一般安置在工藝管道、塔、釜、罐、器上。

（2）穩固性。在劃定事情條件內稱重儀表某些性能 隨時間連結穩固的本領稱為穩固性（度）.：儀表穩固性是 化工企業非常關注的性能指標。由于化工企業利用儀表 的環境比較惡劣,被測量的介質溫度、壓力變革也相對較 大,在這種環境中，儀表的某些部件的穩固性會隨時間的 變化而低沉,造成整個儀表的穩固性降落。化工企業通常 用儀表零漂移來衡量儀表的穩固性。稱重儀表穩固性的 優劣直接關系到儀表的利用范疇，偶然直接影響化工生 產麓!固性不好造成的影響比儀表精度降落對化工生產的 影響還要大。穩固性不好，儀表維護量也就大，是儀表工 最不希望看到的事情。

（3）敏銳度。敏銳度也稱“放大比”，即為儀表靜特性 沿切線方向上各點的斜率。增大放大倍數可以提高儀表 敏銳度,單純加大敏銳度并不能改變儀表的性能，即稱重 儀表精度并沒有提高相反偶然會出現振蕩征象，造成輸 出不穩固。儀表敏銳度應選擇怡當的值。

從以上性能指標中，我們不難看出，傳感器性能的好 壞,直接影響著稱重儀表的性能。

4.地磅稱重傳感器的選用

稱重傳感器的選擇要考慮的因素很多，實際使用中， 我們主要從以下幾個方面考慮:首先根據據你的目的,在稱 重傳感器的選擇范圍內基于最大秤重值和選定傳感器的 最大數目，可以生成負載和動態負載因素綜合評價。一般 來說,傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的負載稱 量精度就越高。但在實際使用中，除了被稱物體外，傳感 器的有效載荷還有秤體自重、振動所造成的沖擊載荷等， 因此,傳感器的選擇/必須考慮許多因素，以確保安全和傳 感器的使用壽命。其次，稱重傳感器的精度包括非線性、 蠕變、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。在通常選擇時， 不應盲目追求高品位的傳感器應考慮電子秤的精度和成 本。稱重傳感器的形式取決于稱重方式和安裝空間的選 擇，以確保正確安裝及稱重安全。最后，參考制造商的說 明書。稱重傳感器制造商通常會提供傳感器的受力情況、 性能指標、安裝形式、結構、彈性材料等情況，以備正確選 用，合理使用。