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发表于：2012-06-19 13:28:37

楼主

电阻应变式荷重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述荷重传感器工作原理

弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变电信号的转换任务。
以托利多公司的SB系列荷重传感器的弹性体为例，来介绍一下其中的应力分布。
设有一带有肓孔的长方体悬臂梁。　　
肓孔底部中心是承受纯剪应力，但其上、下部分将会出现拉伸和压缩应力。主应力方向一为拉神，一为压缩，若把应变片贴在这里，则应变片上半部将受拉伸而阻值增加，而应变片的下半部将受压缩，阻值减少。

§电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。

他的一个重要参数是灵敏系数

灵敏度系数的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关

§电阻应变式称重传感器作为电子衡器的关键部件之一，由于制造材料、制造工艺、安装方法、使用条件、安装环境等影响，因传感器故障造成衡器故障的现象归纳起来主要表现为：

1.空载或称重过程中,显示数据不稳定、跳变。
2.零位漂移。
3.加载后无显示。
4.空载时显示数据过大。
5.称重后不回零。
6.重复性、线性、灵敏度差。

在检测载荷传感器前应该仔细慎重地判别系统的结构和传感器是否存在下列问题：

§1）检查是否是系统传力故障，可能由于灰尘，机械部位未对准，元件传力延缓等原因，而非称重传感器故障；

§2）检查系统在传力部位是否有损伤，锈蚀或者明显的磨损；冬季应注意传感器传力部位是否有结冰现象，影响系统的传力和复位；

§3）检查系统的限位装置是否工作，其间隙是否符合要求；

§4）检查传感器电缆线与接线盒和显示仪表连接是否正确，有无断线或连接导线接触不良的情形；重点检查电缆线插头及接线盒内的接线可靠性。

§5）检查接线盒和称重仪表是否有故障，尤其是接线盒中电位器和接线端子的情况。

§6）检查称重传感器是否锈蚀（特别是贴片孔区域）；传感器电缆线的完整性；传感器电缆线入口处的环境等。

§具体的检测方法有：

§1.阻抗判断法：

切断工作电源，逐个将传感器的输出、输入线拆开，若用万用表测量输出、输入阻抗和信号电缆各芯与屏蔽层的绝缘性能下降，即可判断出该只传感器有故障。

? 我们常用的传感器阻抗输出(S+ S-)、输入(V+V-)为700 Ω左右。(厂家不同阻值有差异)

输出输入之间为500 Ω左右

?绝缘阻值:信号线与地之间为大于2000 M Ω

屏蔽线与地之间为大于2000 M Ω

如果采用阻抗法无法检测出传感器的好坏，可采用此法作进一步地检测。给称重仪表送电后，逐个将传感器的输出线拆掉，需要注意的是在拆线过程中要特别小心操作以防触电，且不可将输出线与输入激励线短路，在空载情况下，用万用表直流mV档测其mV值。假定额定激励电压为U（V），传感器的灵敏度为M（mV/V），传感器载荷重量为K（kg），传感器的额定容量为F（kg），则每只传感器输出电压应为：U×M×K/F（mV）

§同一设备同型号的传感器在无载荷情况下其输出mv值基本一致。若超出计算值或传感器的额定输出且输出不稳定，即可判断该只传感器有故障

如上两种方法无法检测出故障传感器可用此法。将所有传感器的连线拆掉，用模拟器通过接线盒向显示器加入信号，如电子秤显示正常，可将传感器逐只与模拟器并联接入，观察显示情况，接入某只后显示不稳定，则该只为故障传感器。也可采用在通电情况下，逐个拆下传感器的方法，当拆下某只传感器、显示正常了，那么刚拆下的那只传感器就有故障。

§引起传感器故障的原因很多，但归纳起来主要有：

1.称重传感器本身质量原因

(1)密封性能差，容易受潮，致使其内部元件性能改变。
(2)传感器内部应变计补偿元件及接线端子质量上有缺陷。
(3)电桥电路内线路老化引起的故障。
(4)传感器弹性体存在质量问题。

(1)传感器安装不符合要求，造成传感器长期受到侧向力、冲击力作用等，致使其性能发生改变。
(2)长期处于超负荷运行或对传感器进行过巨力撞击，造成传感器弹性敏感元件产生不可逆转的永久性变形。
(3)安装环境湿度大致使元件性能下降。

§1.在潮湿环境场所安装称重传感器应选择适合的密封方式的传感器，且安装时用黄油对接线以及整个传感器外表进行涂抹，进行彻底密封。
2.必须严格按载荷重量进行称重。
3.称重平台安装性能优良的减震装置。
4.应变式称重传感器的加载一定要在确定的方向上加载，尽量避免横向力、附加弯矩扭矩的产生。
5.传感器的外壳单独接地，以保证其有稳定的零电位。