称重传感器的类型和工作原理
称重传感器有时也称为测压元件，是利用应变计作为传感元件的传感器。可将施加的力转换为输出信号，用于测量压力等力，最常见的是重量。称重传感器可以使用不同的技术来产生输出。下面将给大家介绍几种类型的称重传感器。
称重传感器的类型和工作原理
1、气动称重传感器
包括加压空气或气体源，其通过压力调节器供给至测压元件内部的腔室。当压力施加到测压元件顶面上的板上时，柔性隔膜被压缩。压力计测量施加的重量产生的气压。平衡被测物体重量所需的压力量可用于测量重量，并可在需要时转换成电信号。
2、液压测压元件
类似于气动测力传感器，利用液压油或水等加压液体来平衡施加的负载。称重传感器内部的柔性膜片安装在活塞下方，活塞连接到一个称为负载平台的板上。当载荷施加到测压元件上时，物体的重量移动活塞，使隔膜弯曲并压缩腔室中的流体，导致流体压力增加。压力计监测压力的变化，其值与施加的重量或力成正比。经过适当校准后，压力读数可以转换为重量，并直接从模拟仪表中读取，或者可以转换为电输出信号，如标准的4-20mA输出。液压称重传感器以及类似的气动称重传感器都有一个共同的特点，即它们不直接依赖于电流的使用，因此可用于存在潜在爆炸危险的环境中。
3、压电晶体称重传感器
基于压电效应的概念，piezo这个希腊词的意思是“挤压”。称重传感器内有一组晶体元件，晶体之间有一个电极。在没有机械应力的情况下，晶体不受应力，并显示出平衡的电荷。当受到负载或机械应力时，晶体变形，导致晶体电荷对称中心的变化，产生电荷的比例变化，然后可以测量。测量电荷量提供了施加到压电晶体测力传感器上的重量或力的大小的指示。一种称为电荷放大器的装置可以用来将晶体中电荷的大小转换成模拟或数字输出信号，以便显示或处理。
4、感应称重传感器
螺线管线圈内有一个铁磁芯。当向传感器施加负载时，施加的力改变线圈内磁芯的位置，导致线圈或电感器的电感变化。所测得的电感变化可用于确定线圈移动的幅度，并可被校准到所施加的力的测量值。一种称为磁阻测压元件的装置也有类似的工作原理，它直接响应力的施加来改变气隙的磁阻。
5、电容式称重传感器
利用传感器电容变化的原理来测量所施加负载的大小。该装置中有一组平行板，通过电流充电，直到达到稳定的充电状态，形成电容器。板上存储的电荷量与板面积成正比，与板之间的分隔距离或间隙成反比。当载荷施加到测压元件上时，施加的力改变板之间的分离距离，从而改变电容。这种变化可以通过电子方式测量，并转换成称重传感器的重量指示。
6、磁致伸缩测压元件
基于磁致伸缩原理工作，其中当铁磁性材料受到施加的应力时，这些材料的磁导率将改变。这意味着当材料被磁化时，它将受到应力或应变，从而改变其长度或产生扭矩。原理也是反过来的——施加在材料上的感应应力会导致材料磁性状态的改变。磁致伸缩力传感器利用这一特性来感测力传感器中由于施加的负载而发生的偏转量。然后，偏转可以被转换成代表物体重量或所施加的力的大小的值。
