力传感器丨称重传感器介绍
称重传感器是一种将力转化为可测量的电输出的传感器。虽然力传感器有很多种，但应变式称重传感器是最常用的一种。除了某些仍然使用精密机械天平的实验室外，应变式称重传感器主宰称重行业。气动称重传感器有时用于以下情况需要本质安全和卫生和液压称重传感器被认为是在远程位置，因为它们不需要电源。应变式称重传感器的精度范围为满量程的0.03%至0.25%，适用于几乎所有工业应用。
称重传感器是如何工作的？
称重传感器的工作原理是将机械力转换成用户可以读取和记录的数字值。称重传感器的内部工作原理因您选择的称重传感器而异。有液压称重传感器、气动称重传感器和应变式称重传感器。应变式载荷传感器是三种传感器中最常用的。应变式称重传感器包含应变仪，在负载下会产生不规则的电压。电压变化的程度以数字读数为准。
何时使用称重传感器？
称重传感器测量机械力，主要是物体的重量。如今，几乎所有的电子秤都使用称重传感器来测量重量。它们被广泛使用，因为它们可以精确地测量重量。称重传感器应用于各种需要准确度和精确度的领域。称重传感器有不同的等级，A级、B级、C级和D级，每一级的精度和容量都有变化。
称重传感器类型
称重传感器设计可根据产生的输出信号类型(气动、液压、电动)或根据它们检测重量的方式(弯曲、剪切、压缩、拉伸等)进行区分。
1、液压测压元件
液压元件是力平衡装置，通过内部填充液体的压力变化来测量重量。在滚动隔膜型液压力传感器中，作用在加载头上的负载或力被传递到活塞，活塞又压缩限制在弹性隔膜腔内的填充流体。
随着力的增加，液压流体的压力上升。该压力可以本地指示或传输，用于远程指示或控制。输出是线性的，相对不受填充流体量或其温度的影响。
如果称重传感器已正确安装和校准后，精度可以达到满量程的0.25%或更高，对于大多数过程称重应用来说是可以接受的。因为这种传感器没有电子元件，所以非常适合在危险区域使用。
典型的液压称重传感器应用包括料罐、料仓和料斗称重。为了获得最大的精确度，应该通过在每个支撑点放置一个力传感器并将它们的输出相加来获得罐的重量。
2、气动称重传感器
气动称重传感器也根据力平衡原理工作。这些装置使用多个阻尼器腔室来提供比液压装置更高的精度。在一些设计中，第一润湿室用作皮重室。
气动称重传感器通常用于测量工业中相对较小的重量，清洁和安全是这些工业的首要考虑因素。
这种类型的称重传感器的优点包括其固有的防爆性和对温度变化的不敏感性。此外，如果隔膜破裂，它们不包含可能污染过程的流体。缺点包括响应速度相对较慢，并且需要清洁、干燥、受调节的空气或氮气。
3、应变式称重传感器
应变式称重传感器是一种称重传感器，其中应变仪组件位于称重传感器外壳内，用于将作用于其上的载荷转换为电信号。称重传感器的重量是通过应变仪变形时产生的电压波动来测量的。
压力计本身被粘合到一个梁或结构件上，当施加重量时，梁或结构件会变形。现代称重传感器内部安装了4个应变仪，以提高测量精度。其中两个应变计通常处于拉伸状态，两个处于压缩状态，并配有补偿调节装置。
当称重传感器上没有负载时，每个应变仪的电阻将是相同的。然而，在负载下，应变仪的电阻会发生变化，导致输出电压发生变化。使用数字仪表测量输出电压的变化，并将其转换为可读值。
4、压阻式称重传感器
与应变计的操作类似，压阻式力传感器产生高电平输出信号，非常适合简单的称重系统，因为它们可以直接连接到读数仪表。然而，低成本线性放大器的出现削弱了这一优势。压阻器件的另一个缺点是它们的非线性输出。
5、感应和磁阻称重传感器
这两种装置都响应铁磁芯的重量比例位移。一种是通过移动铁芯来改变电磁线圈的电感；另一个改变了非常小的气隙的磁阻。
6、磁致伸缩测压元件
这种力传感器的工作原理是基于施加应力时铁磁材料磁导率的变化。它是由围绕一组初级和次级变压器绕组形成承重柱的叠片堆构成的。当施加一个力时，应力会引起磁通模式的畸变，产生一个与施加的负载成比例的输出信号。这是一种坚固耐用的传感器，继续用于轧机和带材轧机的力和重量测量。
