力傳感器丨稱重傳感器介紹
稱重傳感器是一種將力轉化為可測量的電輸出的傳感器。雖然力傳感器有很多種，但應變式稱重傳感器是最常用的一種。除了某些仍然使用精密機械天平的實驗室外，應變式稱重傳感器主宰稱重行業。氣動稱重傳感器有時用于以下情況需要本質安全和衛生和液壓稱重傳感器被認為是在遠程位置，因為它們不需要電源。應變式稱重傳感器的精度范圍為滿量程的0.03%至0.25%，適用于幾乎所有工業應用。
稱重傳感器是如何工作的？
稱重傳感器的工作原理是將機械力轉換成用戶可以讀取和記錄的數字值。稱重傳感器的內部工作原理因您選擇的稱重傳感器而異。有液壓稱重傳感器、氣動稱重傳感器和應變式稱重傳感器。應變式載荷傳感器是三種傳感器中最常用的。應變式稱重傳感器包含應變儀，在負載下會產生不規則的電壓。電壓變化的程度以數字讀數為準。
何時使用稱重傳感器？
稱重傳感器測量機械力，主要是物體的重量。如今，幾乎所有的電子秤都使用稱重傳感器來測量重量。它們被廣泛使用，因為它們可以精確地測量重量。稱重傳感器應用于各種需要準確度和精確度的領域。稱重傳感器有不同的等級，A級、B級、C級和D級，每一級的精度和容量都有變化。
稱重傳感器類型
稱重傳感器設計可根據產生的輸出信號類型(氣動、液壓、電動)或根據它們檢測重量的方式(彎曲、剪切、壓縮、拉伸等)進行區分。
1、液壓測壓元件
液壓元件是力平衡裝置，通過內部填充液體的壓力變化來測量重量。在滾動隔膜型液壓力傳感器中，作用在加載頭上的負載或力被傳遞到活塞，活塞又壓縮限制在彈性隔膜腔內的填充流體。
隨著力的增加，液壓流體的壓力上升。該壓力可以本地指示或傳輸，用于遠程指示或控制。輸出是線性的，相對不受填充流體量或其溫度的影響。
如果稱重傳感器已正確安裝和校準后，精度可以達到滿量程的0.25%或更高，對于大多數過程稱重應用來說是可以接受的。因為這種傳感器沒有電子元件，所以非常適合在危險區域使用。
典型的液壓稱重傳感器應用包括料罐、料倉和料斗稱重。為了獲得最大的精確度，應該通過在每個支撐點放置一個力傳感器并將它們的輸出相加來獲得罐的重量。
2、氣動稱重傳感器
氣動稱重傳感器也根據力平衡原理工作。這些裝置使用多個阻尼器腔室來提供比液壓裝置更高的精度。在一些設計中，第一潤濕室用作皮重室。
氣動稱重傳感器通常用于測量工業中相對較小的重量，清潔和安全是這些工業的首要考慮因素。
這種類型的稱重傳感器的優點包括其固有的防爆性和對溫度變化的不敏感性。此外，如果隔膜破裂，它們不包含可能污染過程的流體。缺點包括響應速度相對較慢，并且需要清潔、干燥、受調節的空氣或氮氣。
3、應變式稱重傳感器
應變式稱重傳感器是一種稱重傳感器，其中應變儀組件位于稱重傳感器外殼內，用于將作用于其上的載荷轉換為電信號。稱重傳感器的重量是通過應變儀變形時產生的電壓波動來測量的。
壓力計本身被粘合到一個梁或結構件上，當施加重量時，梁或結構件會變形。現代稱重傳感器內部安裝了4個應變儀，以提高測量精度。其中兩個應變計通常處于拉伸狀態，兩個處于壓縮狀態，并配有補償調節裝置。
當稱重傳感器上沒有負載時，每個應變儀的電阻將是相同的。然而，在負載下，應變儀的電阻會發生變化，導致輸出電壓發生變化。使用數字儀表測量輸出電壓的變化，并將其轉換為可讀值。
4、壓阻式稱重傳感器
與應變計的操作類似，壓阻式力傳感器產生高電平輸出信號，非常適合簡單的稱重系統，因為它們可以直接連接到讀數儀表。然而，低成本線性放大器的出現削弱了這一優勢。壓阻器件的另一個缺點是它們的非線性輸出。
5、感應和磁阻稱重傳感器
這兩種裝置都響應鐵磁芯的重量比例位移。一種是通過移動鐵芯來改變電磁線圈的電感；另一個改變了非常小的氣隙的磁阻。
6、磁致伸縮測壓元件
這種力傳感器的工作原理是基于施加應力時鐵磁材料磁導率的變化。它是由圍繞一組初級和次級變壓器繞組形成承重柱的疊片堆構成的。當施加一個力時，應力會引起磁通模式的畸變，產生一個與施加的負載成比例的輸出信號。這是一種堅固耐用的傳感器，繼續用于軋機和帶材軋機的力和重量測量。
