電阻應變式和電磁力平衡稱重傳感器有何區別
作者：匿名 來源：本站原創 發布：2022年3月30日 修改：2022年3月30日 所屬分類：行業新聞 訪問統計：529
電阻應變式稱重傳感器
以金屬材料為轉換組件的電阻應變計，其轉換原理是基于金屬電阻絲的電阻——應變效應。所謂應變效應是指金屬導體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發生改變的一種物理現象（圖 1）。
金屬導體的電阻值可用下式表示：R=ρ△L/△S
式中：ρ——金屬導體的電阻率（Ω·cm2/m）
S——導體的截面積（cm2）
L——導體的長度（m）
電阻應變片式稱重傳感器是基于這樣一個原理：
彈性體（彈性組件）在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在其表面的電阻應變片（圖 2）也隨同產生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發生變化（增大或減�。�，再經過惠斯通電橋（圖 3）把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。
電阻應變式稱重傳感器的稱量范圍為幾十克至數千噸，計量準確度達 1/1000～1/10000，以其結構簡單，安裝方便，工作可靠，為大部分電子衡器所使用。電阻應變式傳感器的優點是準確度高，測量范圍廣，壽命長，結構簡單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實現小型化、整體化和品種多樣化等。它的缺點是存在機械滯后、蠕變和零漂、應變極限，對于大應變有較大的非線性、輸出信號較弱，但是可通過一定措施改進。電阻應變式稱重傳感器是稱重傳感器中應用的最廣泛的一種，對其特性研究也是最多的。
二、電磁力平衡稱重傳感器
電磁力平衡傳感器的稱重過程基于安培力實現。通電導線在磁場中受到的作用力如圖 4 所示。在導線上加上秤盤，秤盤及導線本身具備的重力方向朝下，而通電導線受到向上的電磁力，當通過導線的電流值達到某一值時，這兩個力互相平衡，此時傳感器就處于平衡狀態即可確定被測物重量。電磁力平衡傳感器依靠載流線圈在恒定直流磁場中產生的電磁力與被測質量的重力平衡，實現被測質量的電信號轉換。
電磁力平衡稱重傳感器是一種高精度傳感器，精度可達 1/2000～1/60000，但稱量范圍僅在幾十毫克至十千克之間，廣泛用于電子分析天平，是精密質量稱量的常用傳感器。由于測量分辨率高、靈敏可靠、價格適宜,在精密質量稱量、化學反應監測、加速度測量、水分檢測等領域獲得了越來越多的應用。為減小傳感器的體積，簡化傳感器的制造工藝，降低制造成本，電磁力平衡傳感器的恒定直流磁場采用永久磁鐵。永久磁鐵作為電磁力平衡傳感器的永磁體，其磁性能的穩定性直接影響電磁力平衡傳感器的精度。
電磁力平衡式傳感器是一項相對成熟的專利技術，對傳感器的生產條件要求較高。目前，世界上只有為數不多的幾家大廠掌握這種技術。這種高精度的電子稱重裝置由于其獨特的工作原理和工藝水平，精度非常高，主要用于高端市場。例如用高強度航空鋁合金材料通過高精度電火花切割加工而成的單模塊傳感器，瑞士梅特勒-托利多集團和德國賽托利斯都有該項專利技術，它將傳統的電磁力平衡式傳感器中的杠桿、上下導桿、底座以及簧片等多個零部件融為一體。由于內部無連接螺絲，從而大大提高其可靠性，同時高效的機械傳輸性能和扭力保護，提高了其使用壽命。
