什么是称重传感器？

称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。具体来说，称重传感器是力传感器，将诸如张力，压缩，压力或扭矩之类的力的动能转换为可测量的电信号。信号的强度与施加的力成比例地变化。根据其输出信号可分为液压式、气动式、电阻应变式以电阻应变式使用最广。

工业应用中最常用的称重传感器就是电阻应变式称重传感器。这种类型的称重传感器准确且具有成本效益。应变计称重传感器由固定有应变仪的固态金属主体（或“弹性元件”）组成。主体通常由铝，合金钢或不锈钢制成，这使其非常坚固但弹性也最小。施加载荷时，称重传感器的主体会略微变形，但除非过载，否则始终会恢复其原始形状。响应于身体形状的改变，应变仪也改变形状。这进而导致应变仪的电阻发生变化，然后可以将其测量为电压变化。由于这种输出变化与施加的重量成正比，因此可以根据电压变化确定物体的重量。

应变片

称重传感器如何工作？

回答“称重传感器如何工作？”这一问题。我们首先需要回答“应变计如何工作？”的问题。应变仪是一种在施加力时测量电阻变化的装置。典型的应变仪由非常细的金属丝或箔制成，以网格图案设置，当沿一个轴施加应变时，电阻会产生线性变化。有多种类型的应变仪：

线性应变仪：连接到应变仪背衬的导线平行于应变仪的边缘。这些用于测量轴向和弯曲应变。

剪切应变仪：连接到应变仪衬背的电线以45º方向与应变仪侧面相连。这些用于测量剪切应变。

应变仪通常与更多的应变仪一起使用，以提高精度。一个有源应变仪称为四分之一桥，两个有源应变仪为半桥，四个有源应变仪为全桥。

张力传感器与压缩传感器的应变仪电阻变化不同。张力使应变仪变薄和变长，从而增加了阻力。压力使应变仪变厚和变短，从而减小了阻力。应变仪粘接到薄的背衬（载体）上，后者直接连接到称重传感器，从而使应变仪能够承受称重传感器的应变。

由单个应变仪测量的电阻变化非常小，约为0.12Ω。称重传感器的灵敏度随着所应用应变仪数量的增加而增加。将这些小的更改变为更可测量的一个好方法是将它们互连为惠斯通电桥。

应变片的类型

应变计根据要测量的力的类型以不同的方向模式布置。弯曲应变，剪切应变，轴向应变，扭矩和压力均使用应变仪的特定布局进行测量。

惠斯通电桥

惠斯通电桥是四个平衡电阻的配置，施加了已知的激励电压，如下所示：

V EX是已知的恒定电压，并且测量V O。如果所有电阻器均平衡，则意味着R 1 / R 2 = R 3 / R 4，则V O为零。如果其中一个电阻的值发生变化，则V O的变化将通过欧姆定律进行测量和解释。欧姆定律指出，流经两点之间导体的电流（I，以安培为单位）与两点之间的电压（V）成正比。电阻（R，以欧姆为单位）作为该关系的常数被引入，与电流无关。欧姆定律用公式I = V / R表示。

将其应用于惠斯通电桥电路的4个分支时，得出的方程式为：

在称重传感器中，在交替进行拉伸和压缩测量时，这些电阻将被应变仪取代。当对测力传感器施加力时，每个应变仪中的电阻都会发生变化并测量V O。根据结果数据，可以使用上式轻松确定V O。