称重传感器是什么？称重传感器的工作原理、用途和类型

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在本指南中，我们将更详细地探讨各种类型的可用称重传感器，并探讨称重传感器如何运作以及哪种类型适合哪种行业的一些关键方面。

在各种可用的不同类型的称重传感器中，可以通过两种关键方式区分不同的型号和样式：

1. 根据它们检测重量的具体方法（压力称重传感器、张力称重传感器和其他测量类型）
2. 根据产生的输出信号类型（液压称重传感器、压电称重传感器和其他各种配置）

值得注意的是，严格来说，任何类型的真正的称重传感器设计都将始终（因此应当对准）在重力方向上工作。然而，在许多工作场所环境中，很常见遇到“称重传感器”一词被用来指代一系列力传感设备，其中许多设备明确设计用于测量从各个方向施加的力。

如今，这些术语在很多工作环境中已基本可以互换使用，因此在评估称重传感器价格或计划购买称重传感器零件时，明确您将要使用的设备类型是非常明智的。

连接到应变片材料（通常是箔网或半导体）的弹簧元件通常主要由钢或铝制成，这使它们具有非常坚固但弹性很小的特性。因此，它们将在足够的压力下发生一定程度的变形，无论是从上方施加的向下力（压缩）还是从下方施加的拉力（张力），然后恢复到其原始形态和形状。

应变片能够精确测量弹簧元件的变形程度。在典型的称重传感器中，正是这种微小的变形分析被电子转换成了高度精确的重量读数。因此，方向性压力在称重传感器中创建电信号，这个信号的大小与所测力量成正比。

在操作中，称重传感器通常受到一系列外部影响的影响，必须进行仔细的控制、监测和调整。这些影响包括整体温度 - 它可以影响任何材料的结构（因此也影响电阻） - 以及广泛的其他环境挑战，包括恶劣天气、湿气和灰尘侵入，以及从一个位置到另一个位置的环境条件变化。

购买这些组件时要考虑的另一个因素是它们所构建的称重传感器外壳材料的类型，某些品种更适合特定的应用环境。常见的称重传感器外壳材料包括：

• 铝称重传感器
• 镀镍称重传感器
• 镀聚乙烯称重传感器
• 钢称重传感器
• 不锈钢称重传感器

与任何经常反复承受高负荷的拉力或应变计一样，尤其是涉及到动态力时，称重传感器会随着使用年限的增加而出现轻微的偏移和错位。工业良好实践指南（包括ISO9000标准）通常指出，校准程序尽量每年进行一次，但至少也应每18-24个月进行一次，以保证持续测量的准确性。

典型的校准过程通常包括在增量标尺上进行大范围的线性和重复测量，从极低或极高的负载开始，以逐渐阶梯式的比率向上或向下（建议同时向上或向下）测量，直至达到相关电池的最小/最大额定负载。

以五个预定义步骤进行测量，并在负载范围内上下移动时每次取三次读数，这被广泛视为大多数称重传感器校准测试程序的适当标准。在许多情况下，称重传感器校准还必须在安装位置进行独立验证，以满足关于按重量销售货物的法律认证要求。

在英国和世界各地，有多种称重传感器类型和配置可供工业、制造业和家庭使用。

在接下来的部分中，我们将简要概述每种传感器类型，并说明它们可能适合的应用类型。

液压称重传感器

液压称重传感器围绕一个活塞和气缸排列，通过连接到活塞的隔膜来测量力作用下的位移。这反过来会在填充液体管中注册压力变化，该管在载荷下压缩或膨胀，然后通过称重传感器检测并转换为读数。

液压压力称重传感器类型通常在特别危险、环境具有挑战性或难以访问的区域和应用类型中更受青睐，这是因为与许多其他称重传感器类型相比，它们相对坚固。它们广泛应用于简单的工业和农业称重应用中，其中典型的环境挑战可能包括湿气、污垢或化学品暴露。

微型称重传感器

微型称重传感器通常依靠半导体而非箔式应变片来感知和测量变形，因为它们的特殊紧凑性质。它们可以以各种配置和样式购买，包括压缩和张力类型，并且可以用于几乎与较大版本一样广泛的应用（只要它们能够承受足够的力）。

微型或迷你称重传感器常用于测量压缩力的区域，其中空间非常宝贵。它们通常提供非常精确和精确的读数，范围从10克到2000磅不等，具体取决于品牌和型号。

在寻找购买微型称重传感器变换器时，应注意到绝大多数微型版本仅设计用于测量来自单个方向的力，因此建议特别注意任何可能影响测量准确性或有用性的“寄生力”（即来自其他方向的施加的力）。

然而，许多压电应用可以与诸如电荷放大器之类的附件相适应，以在适当的条件下产生准静态测量。

称重传感器通常配有IP等级，以便在更广泛的工业和制造环境、户外应用以及各种其他具有挑战性或危险性的环境中更可靠和坚固地使用，并提高稳定性。

IP65等级称重传感器具有全面的防尘和防其他微粒保护，包括通过连续气流测试的真空密封。它们还能抵御从任何角度射入的低压定向水流（少于6.3毫米），只要其产生的有限渗入不会对设备的正常功能产生不良影响。

IP66等级称重传感器具有全面的防尘和防其他微粒保护功能，包括通过连续气流测试的真空密封。它们还能抵御来自任何角度的高压水柱（少于12.5毫米），只要其产生的有限渗入不会对设备的正常功能产生不良影响。

IP67等级称重传感器具有全面的防尘和防其他微粒保护功能，包括通过连续气流测试的真空密封。它们还能在 15 厘米至 1 米深的水下提供长达 30 分钟的完全浸入保护，只要其产生的有限渗入不会对设备的正常功能产生不良影响。

IP68等级称重传感器具有全面的防尘和防其他微粒保护功能，包括通过连续气流测试的真空密封。它们还能在更高压力下（即在更深的深度）提供长时间浸入保护。

IP68等级测试的精确参数将由称重传感器制造商设定和公布。这些参数可能包括诸如温度波动和流速等其他因素，具体取决于称重传感器的预期应用。

称重传感器和应变片都是用于测量力或载荷的设备，但它们的工作原理不同。

应变片是一种传感器，用于测量物体在受到外部力作用时的应变或变形。它通过使用连接到被测物体表面的薄金属丝或箔来工作。当物体发生变形时，金属丝或箔也会变形，导致其电阻发生变化。这种电阻的变化与应变量成比例，可以通过电路进行测量。

另一方面，称重传感器是一种将作用于其上的力转换为电信号的设备。它由一个金属结构组成，称为弹簧元件，当力作用于其上时，它会发生变形。然后，这种变形被连接到弹簧元件上的应变片所检测到。应变片测量变形并将其转换为可以测量和记录的电信号。

因此，简而言之，应变片测量物体的变形，而称重传感器通过将变形转换为电信号来测量作用于其上的力。称重传感器通常包含一个或多个应变片作为其结构的一部分。

在几乎所有可以想象到的现代工业、制造、基于重量的销售或质量保证环境中，称重传感器都是一个经常被忽视但又至关重要的组件。

因此，在选择适合您预期应用的产品类型时，对当今市场上销售的各种配置、品牌和称重传感器变换器类型的了解是至关重要的。

如需获取有关购买称重传感器或用于要求严格的现代工作场所的传感器和变换器技术的任何其他信息和建议，随时可以联系我们专家支持团队的成员。