在電子衡器中，選用何種稱(chēng)重傳感器，要全面衡量。稱(chēng)重傳感器是一種力傳感器，通過(guò)把被測(cè)量質(zhì)量轉(zhuǎn)換成另一種被測(cè)量來(lái)測(cè)量質(zhì)量的傳感器。稱(chēng)重傳感器是電子秤的重要部件，它把被稱(chēng)物體的重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后指示出來(lái)。因此它的優(yōu)劣在很大程度上決定了電子秤的精確度。本文以常用電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的電子衡器為例，討論稱(chēng)重傳感器性能的選擇原則。

一、結(jié)構(gòu)、形式的選擇

選用何種結(jié)構(gòu)形式的稱(chēng)重傳感器，主要根據(jù)電子衡器類(lèi)型、稱(chēng)量范圍、稱(chēng)重準(zhǔn)確度、使用狀態(tài)、安裝空間等，并兼顧現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件及性能價(jià)格比，來(lái)選擇傳感器的結(jié)構(gòu)型式。如要制作低外形衡器，一般應(yīng)選用懸臂梁式和輪輻式傳感器，若對(duì)外形高度要求不嚴(yán)，則可采用柱式傳感器。還應(yīng)選擇抗偏載和抗側(cè)向力性能好的傳感器。剪切式傳感器抗偏載和抗側(cè)向力性能較好，可達(dá)500∶1。此外，衡器使用的環(huán)境若很潮濕，有很多粉塵，則應(yīng)選擇密封形式較好的；若在高架稱(chēng)重系統(tǒng)中，則應(yīng)考慮安全及過(guò)載保護(hù)；若在高溫環(huán)境下使用，則應(yīng)選用有水冷卻護(hù)套的稱(chēng)重傳感器；若在高寒地區(qū)使用，則應(yīng)考慮采用有加溫裝置的傳感器。

二、稱(chēng)重傳感器組合方式和數(shù)量

（一）組合方式

采用多只稱(chēng)重傳感器的電子衡器，其傳感器之間以及與稱(chēng)重顯示器的連接組合方式很重要，通常有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)混合工作方式三種。采用國(guó)際上通用的并聯(lián)方式合理，調(diào)整方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低，只須一個(gè)供橋電源，還可采用比率測(cè)量等調(diào)整補(bǔ)償措施，但稱(chēng)重傳感器的輸出靈敏度、輸出阻抗的一致性要好，稱(chēng)重顯示器應(yīng)有較高的靈敏度和分辨率。

（二）數(shù)量

傳感器的數(shù)量選擇往往是根據(jù)秤的支撐點(diǎn)而確定的，一般說(shuō)來(lái)是多個(gè)傳感器聯(lián)用的。當(dāng)然也有特殊的，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定傳感器的個(gè)數(shù)。例如電子吊鉤秤，就只用一個(gè)傳感器，一些面積較小的承載器也只用一個(gè)傳感器。

三、稱(chēng)重傳感器的大分度數(shù)

當(dāng)秤上只使用單個(gè)傳感器時(shí)，其大分度數(shù)n m a x不應(yīng)小于秤的檢定分度數(shù)n：

n m a x≥n…………1）

對(duì)于多分度值秤，（1）式也適用于局部秤量范圍。也就是多分度值秤的稱(chēng)重傳感器的大分度數(shù)不小于任一局部秤量范圍的分度數(shù)：

n m a x≥n1…………（2）

式中ni也可由Maxi/ei得到：

n m a x≥Maxi/ ei…………（3）

式中：Maxi―任一局部秤量范圍的大秤量；

Ei―任一局部秤量范圍的檢定分度值。

四、稱(chēng)重傳感器的大秤量（量程）

主要根據(jù)電子衡器的大秤量Max、秤體自重Wo、大超載、偏載、動(dòng)載以及傳感器的靈敏度S、使用只數(shù)N等計(jì)算，并從產(chǎn)品系列中選擇相近的傳感器大秤量（量程）C。

通常，C≥傳感器靈敏度So?激勵(lì)電壓U1?實(shí)際載荷P?系數(shù)K/（傳感器額定載荷輸出信號(hào)Uo?傳感器數(shù)量N）…………（4）

根據(jù)上式選擇時(shí)，實(shí)際已考慮了傳感器的超載能力，安全超載系數(shù)K取大于1即可。

也可表示為：C≥（Max+Wo）?K/N?????（5）

根據(jù)此式選擇時(shí)，使用條件確定的安全超載系數(shù)K，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。

不同類(lèi)型的電子衡器，其稱(chēng)重傳感器大量程的選擇原則差異較大。一般認(rèn)為，稱(chēng)重傳感器工作在大秤量時(shí)準(zhǔn)確度高，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通常稱(chēng)重傳感器工作在30～70?或1/2～2/3大秤量，即工作在測(cè)量（應(yīng)用）范圍內(nèi)。

五、準(zhǔn)確度

稱(chēng)重傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇，要能夠滿(mǎn)足稱(chēng)重系統(tǒng)準(zhǔn)確度級(jí)別的要求，只要能滿(mǎn)足這項(xiàng)要求即可。即若2500分度的傳感器能滿(mǎn)足要求，切勿選用3000分度的。若在一稱(chēng)重系統(tǒng)中使用了幾只相同形式，相同額定容量的傳感器并聯(lián)工作時(shí)，其綜合誤差為Δ，則有：

Δ=Δ1/n1/2…………（6）

其中：Δ1：?jiǎn)蝹€(gè)傳感器的綜合誤差；n：傳感器的個(gè)數(shù)。另外，電子稱(chēng)重系統(tǒng)一般由三大部分組成，他們是稱(chēng)重傳感器，稱(chēng)重顯示器和機(jī)械結(jié)構(gòu)件。當(dāng)系統(tǒng)的允差為1時(shí)，作為非自動(dòng)衡器主要構(gòu)成部分之一的稱(chēng)重傳感器的綜合誤差（Δ）一般只能達(dá)到0.7的比例成分。根據(jù)這一點(diǎn)和式（6），自不難對(duì)所需的傳感器準(zhǔn)確度作出選擇。

六、動(dòng)態(tài)特性

稱(chēng)重傳感器對(duì)階躍響應(yīng)的上升時(shí)間應(yīng)為ms量級(jí)，對(duì)動(dòng)態(tài)力快速加載后其回零性能要好。穩(wěn)定時(shí)間可由制造廠推薦。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的動(dòng)態(tài)特性一般可滿(mǎn)足非自動(dòng)和自動(dòng)衡器的動(dòng)態(tài)特性要求。

七、絕緣電阻

對(duì)于稱(chēng)重傳感器輸入、輸出線對(duì)地或外殼的絕緣電阻，很多產(chǎn)品標(biāo)明大于2000MΩ。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際選擇時(shí)不得小于200MΩ。

八、供橋激勵(lì)電源

稱(chēng)重傳感器的供橋激勵(lì)電源是確保電子衡器準(zhǔn)確度的關(guān)鍵部件之一，應(yīng)予充分重視。稱(chēng)重傳感器產(chǎn)品一般推薦供橋電源電壓，往往要求供橋電源的綜合誤差高于傳感器準(zhǔn)確度數(shù)倍，以減小誤差，并要求供橋電源有足夠余量的供橋電流。

九、結(jié)論

本文簡(jiǎn)述了稱(chēng)重傳感器性能的選擇原則，當(dāng)然在實(shí)際選擇中還應(yīng)考慮適用性、可信性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等因素，并從產(chǎn)品系列中選取。