一、稱重傳感器的基本知識：

　　1. 定義：GB/T7551-1997《稱重傳感器》

　　考慮到使用地點的重力加速度（g）和空氣浮力（f）的影響后，通過把其中一種被測量（質(zhì)量）轉(zhuǎn)換成另外一種被測量（輸出）來測量質(zhì)量的力傳感器。
被測量（質(zhì)量）       稱重傳感器       輸出

　　2. 組成

　　敏感元件+傳感元件+測量電路
　　其中：敏感元件——電阻應(yīng)變計；  傳感元件——彈性體；    測量電路——惠斯通電橋

　　二、電阻應(yīng)變計工作原理：

　　以金屬材料為轉(zhuǎn)換元件的電阻應(yīng)變計，其轉(zhuǎn)換原理是基于金屬電阻絲的電阻——應(yīng)變效應(yīng)。
　　所謂應(yīng)變效應(yīng)是指金屬導(dǎo)體（電阻絲）的電阻值隨變形（伸長或縮短）而發(fā)生改變的一種物理現(xiàn)象。

　　1. 受力前（F=0）電阻值
　　R=ρ*L/S                         
　�。�1）式中R——金屬絲的電阻（Ω）；     ρ——金屬絲的電阻率（Ω*M）；
     L——金屬絲的長度（m）；        S——金屬絲的橫截面積（m2）（πD2/4）
     D——金屬絲的直徑（m）

　　2. 受力后（F＞0）電阻變化值
　　⊿R=R*Kε                        
　�。�2）式中⊿R——電阻變化量；        R——原始電阻值；
     K——應(yīng)變計的靈敏系數(shù)；     ε——軸向應(yīng)變
　　結(jié)論：金屬絲拉伸，電阻值增加；
      金屬絲壓縮，電阻值減小

　　3. 幾種常見的電阻應(yīng)變計外形

　　4. 電阻應(yīng)變計的組成部分

　　三、稱重傳感器的工作原理：

　　1. 兩個典型的力學(xué)模型
　　當(dāng)F＞0時，R1、R3被拉伸，阻值增大；R2、R4被壓縮，阻值減小。

　　2. 惠斯頓電橋
　　在應(yīng)變計的電測技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的測量電路是惠斯通電橋電路。測量電橋由于具有靈敏度高、測量范圍寬、電路結(jié)構(gòu)簡單、精度高、容易實現(xiàn)溫度補償?shù)葍?yōu)點，因此能很好地滿足應(yīng)變測量的要求。
電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種，當(dāng)Ui為直流時該電橋為直流電橋。電橋電路如上圖所示，它的四個橋臂由　　R1、R2、R3、R4組成。

　　1) 直流電橋的電壓輸出
　　根據(jù)分壓原理，從D-A-C半橋來看，從D經(jīng)A到C的電壓降為Ui，通過R1、R2的電流
　　I1=Ui/（R1+R2）                        
　�。�1）R2上的電壓降為I1R2，代入（1）得UAC=Ui*R2/（R1+R2）                    
　�。�2）同樣，D-B-C半橋的電壓降也是Ui，R3上的電壓降為：
     　　UBC=Ui*R3/（R3+R4）                    
　�。�3）則輸出電壓UO是UBC與UAC之間的差，即:R1R3-R2R4 UO=UBC-UAC=Ui       
　�。�4）（R1+R2）（R3+R4）
　　由（4）可知，當(dāng)橋臂電阻滿足如下條件時，即:R1R3=R2R4                        
　�。�5）電橋的輸出電壓UO=0，電橋處于平衡狀態(tài)。
　　為了保證測量的準(zhǔn)確性，在實測之前應(yīng)使電橋平衡（置零），這樣輸出電壓只與應(yīng)變計感受應(yīng)變所引起的電阻變化有關(guān)。

　　2) 按上述力學(xué)模型解釋：
 　　當(dāng)F=0時，R1R3=R2R4；U0=0；
 　　當(dāng)F＞0時，R1、R3增加，R2、R4減小，U0＞0。
　　若欲得到與上述電信號相反的結(jié)果時，只需將A與C（或B與D）之間的電源正、負極互換即可。

　　3) 當(dāng)橋臂電阻的阻值發(fā)生變化時，電橋的輸出電壓也隨著發(fā)生變化，當(dāng)⊿R<<R時，其輸出電壓與電阻變化率⊿R/R（或應(yīng)變ε）成線性關(guān)系。

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