电子秤的传感器 称重传感器功能原理，这些知识只有老师傅知道

称重传感器功能原理，这些知识只有老师傅知道

称重传感器的测量采用应变式原理，应变片被固定在弹性体上。外力的作用导致弹性体产生形变，在弹性体上的应变片随之产生形变。由于应变片外部形状的变化，其电阻值也会相应发生变化。左上角和右下角应变片被压缩，电阻薄膜变短，阻值变小。右上角和左下角应变片被拉伸，电阻薄膜变长，阻值变大。对于每只称重传感器，至少4个应变片被连接在一起组成一个惠斯通电桥。当传感器受力导致应变片电阻发生变化时，电桥不平衡。 在激励电压不变的情况下，输出信号的大小与传感器受力成正比。

对于四线制传感器，只有下图黑色所示的四个电缆，其中EXC+和EXC-是称重模块给传感器的激励，SIG+和SIG-为称重传感器的输出；对于六线制传感器，会多出两根红色的线，SENSE+和SENSE-它们的作用是什么呢？

一般称重传感器和称重模块之间的距离比较远，称重模块给传感器的供电电压假设为10V，那么由于线路的损耗，该激励信号到达称重传感器时小于10V，在同样受力情况下，传感器的输出信号与供电电压成正比，所以称重模块通过一个高阻抗回路将传感器侧实际的供电电压反馈给称重模块，称重模块通过内部的比较器对输出的供电电压进行调节。 称重模块可以连接四线制和六线制传感器都可以。 如果连接四线制传感器，需要在接线盒或者称重模块侧将SENSE+与EXC+短接，SENSE-与EXC-短接。

如果称重模块与传感器距离很远，比如100-200米，而且传感器是四线制传感器，那么建议用户在接线盒上将传感器的SENSE+与EXC+短接，SENSE-与EXC-短接，这样从接线盒出来后传感器就变成了六线制了，通过专用的传感器连接电缆，连接至称重模块即可，如下图所示。

如果称重模块和传感器距离很近，比如几米，那么只需在称重模块上将SENSE+与EXC+短接，SENSE-与EXC-短接即可。

称重传感器常见问题;

1．接线前先检测传器输入和输出阻抗，如已接线，应断开接线以后再测量。输入阻抗（Ex+与Ex-之间）为400±30Ω，（或700±30Ω高阻型），输出阻抗（SIG+与SIG-之间）为350±5Ω（或650±20Ω高阻型），如阻抗不对，应更换传感器；

2．称重为负值，将传感器输出信号正负端对调，即可为正值；

3．上电测试时，传感器输出信号正负端间零点（即空称）电压应在仪表测量范围内；

4．模拟信号对杂信干扰敏感，因此传感器电缆应使用屏蔽线且长度应尽可能短，并且要远离其它电源线和控制线，以避免干扰。

在使用过程中，发生称重显示错误，不稳定等故障时，按以下步骤检修；

1．传感器与仪表连线是否正确注意接头是否牢靠，有无潮湿漏电；

2．测量传感器输入和输出阻抗，如已接线，应断开接线以后再测量，否则会因仪表内阻影响测量结果。参上页图示，输入阻抗，（Ex+与Ex-之间）为400±30Ω，（或700±30Ω高阻型），输出阻抗（SIG+与SIG-之间）为350±5Ω（或650±20Ω高阻型），如阻抗不对，应更换传感器；

3．上电测试零点电压值是否在仪表的信号测量范围内之间，否则更换传感器；

4．单只传感器轮流测试，已区分有问题的传感器；

5．初次连线时，每只传感器信号正负端颜色是否对应，否则会因受力后信号电压变化相互抵消而显示不稳定。

故障排查方法：

1．传感器输入与输出内阻是否正常。

2．上电测试信号端零点电压大小，与计算值相比是否接近。

3．单只传感器轮流测试是否正常。

4．用模拟器或好的称斗测试仪表是否正常。

5．检查传感器连线上接头是否牢固，接触是否良好，是否潮湿漏电。

6．观察每只传感器信号正负端颜色是否一致，单独测试每只传感器是否正常。

7．观察传感器与仪表连接线是否正确，接头是否牢固接触是否良好。

称重传感器的工作原理与构成

称重传感器是传感器的类型之一，它是一种将能量从一种形式转换到另一种形式的设备。称重传感器是一种力传感器，将施加在称重传感器上的力转化为可测量的电信号。信号的强度随施加力的比例变化。

工业应用中最常用的称重器类型是应变片。应变片称重传感器由固定应变片的固体金属体（或"弹簧元件"）组成。应用负载时，称重传感器的主体轻微变形并偏转。偏转是指应用负载时，负载单元沿主轴的长度变化。在拉压力称重传感器中，偏转使仪表变短变厚。在张力称重传感器中，仪表被拉伸，变长变薄。为了响应体型的变化，应变片也会改变形状。这反过来又会导致应变片的电阻变化，然后可以测量为电压变化。由于输出的这种变化与施加的重量量成正比，因此可以从电压变化中确定物体的重量。

工作原理：称重传感器弹性体（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，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、传输电缆是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。

1、检测电路

检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。

因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。

2、弹性体

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枣电信号的转换任务。

3、电阻应变片

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K。当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。设其伸长，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少。电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间成比例的关系。需要说明的是：灵敏度系数K值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，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间；其次K值是一个无因次量，即它没有量纲。在材料力学中ΔL/L称作为应变，记作ε，用它来表示弹性往往显得太大，很不方便，常常把它的百万分之一作为单位，记作με。

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