现代地磅称重系统中的传感器技术及其应用

文章详细论述了现代地磅称重系统中的传感 器技术、理论基础、工作原理、构造以及在实际工作中的应用， 使我们对其有一个较系统的了解。

地磅是许多地方、许多行业都要用到的称重系统，有其 不可替代的重要作用，其基本构造主要包括称体、传感器、显 示仪表及称重软件。

这里主要介绍一下地磅称重系统中的传感器技术。它 是检测系统的第一个环节，它是以一定的精度把被测量转换 成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置，即感 受被测信息并传送出去。传感器分类较多、用途较广，而称重 系统中测量的是称重物体产生的极力信号，故适用于电阻应 变式传感器，实现称重物体的重量（也就是)玉力非电量）与电 阻信号（电量）的转换。传感器的敏感元件感受到)玉力信号， 再经信号调理电路、输出电路转换为标准的电压或电流信号 输出给显示仪表和计算机系统，即可显示出称量值，并打印磅 单，还可由计算机进行数据存储。

电阻应变式传感器其工作原理（理论基础）就是电阻应变 效应。此效应是金属导体（历力传感器所用材质）所独具的特 性。金属导体的电阻随着机械变形（伸长或缩短）的大小发生 变化的现象称为金属的电阻应变效应。是应变式传感器的工 作基础。

下面具体介绍电阻应变效应：根据物理学知识知道，金属 导体的电阻与其长度和横截面积有关

由此可知，电桥的灵敏度与输入电压成正比，与桥臂比 有关，当电桥平衡时，即桥臂比为1时，电桥灵敏度为输入电 压的1/4。所以只要改变输入电压，则灵敏度也随之改变，而 其他量值的改变并不会改变电桥的灵敏度。

以上是对电阻应变式传感器的工作原理的介绍，正是基 于电阻应变式传感器的电阻应变效应，决定了它适于测量由 机械力作用而产生的应变信号。而在地磅称重系统中要测 量的恰好是由称重物体经过地磅时由物体的重量作用于称 板上而产生的变形。故比较适合选用电阻应变式传感器。由 称重物体（机械力信号）挤压称体使传感器产生向下的变形， 而这一变形就产生了电阻变化，即由机械力非电量的变化转 化为电量的变化，再经转换电路转化为电流信号的变化送到 测量仪表上，根据测量仪表的显示数据，我们就可以获得称 重物体的重量。

以下介绍在称重系统中传感器的选购，基于以上的原理 介绍，并结合实际情况，在实际的地磅称重系统中，根据 现场的实际情况以及环境要求等综合因素，首先要根据工作 实际中经常要称重物体的重量范围来确定所要设计的称重系 统的最大量程，另外还要考虑到符合现代化大型运输车的长 度，设计称板的长度，继而决定用几个传感器。比如，一个 100吨的地磅，一般用6?8个传感器，再根据称重量程以 及所用传感器数量，决定每个传感器的量程，一般是根据这 样一个原则：所设计的称重系统的最大量程应在所选各个传 感器的量程之和的三分之一到三分之二之间，所以此称重系 统所用传感器的量程大小应为2*100/6到3*100/6之间，大 约35吨到50吨之间，另外考虑称重过程中偶然性的称重物体 的重量超过地磅的量程时，不至于损坏传感器，所以可采 用40吨以上或50吨的传感器。选购好传感器后，就要进行放 置连接，一般是根据称板长度将几个传感器均匀、等距地放 在四个角和两个长边上，每个传感器一般有电源正（EX+)，电 源负(EX-),感应正(SN+),感应负(SN-)，信号正(SIG+),信号 负(SIG-)和屏蔽线等七条线，把传感器的引出线都引到接线 板上，对应地接好，且对应每一个传感器有一个可调电位器， 用来微调每个传感器的输出电流信号。以使几个传感器在空 称时达到各点平衡，保证称重的精确度，另外有一组线引出 接线板到显示仪表上，不同的仪表与传感器的接线方法不尽 相同，所以其接线方法在这里就不详尽叙述。

以上是本人基于称重系统中的传感器的工作原理并结合 实际工作经验所作的一些探讨，愿与大家共享，希望能有所 帮助，其中可能会有一些不足或不太完善的地方，也希望大 家能给予指正。