更新時間:2026-09-12
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工業場景常用的稱重傳感器以應變片式為主,核心原理依托金屬電阻應變效應,將加載的重力載荷轉化為電信號,完成重量檢測,廣泛用于地磅、料罐秤、平臺秤、材料試驗機、產線稱重檢測。
應變式稱重傳感器主要由彈性體、應變片、補償電路、密封保護外殼組成。彈性體一般為合金鋼材質,具備良好彈性,受力后會產生微小、可逆的彈性形變;應變片(常選用 KYOWA 共和箔式應變片)粘貼在彈性體的應力敏感區域,隨彈性體同步拉伸或壓縮;內部配套補償電阻,用于修正溫度、偏載帶來的測量偏差,外部殼體起到防潮、防塵防護作用。
當重物施加載荷在傳感器上,彈性體受到壓力發生微米級彈性變形,粘貼在表面的應變片敏感柵同步形變。載荷增加 → 彈性體形變增大 → 應變片金屬柵拉伸 / 壓縮,電阻隨之改變,滿足公式:ΔR/R=K?ε。K 為應變片靈敏系數,ε 為彈性體產生的應變。載荷與電阻變化在額定量程內保持良好線性關系。
應變片產生的電阻變化非常微弱,需要組成惠斯通電橋。通常傳感器內部貼入 4 片應變片組成全橋電路:兩片受拉、兩片受壓。空載狀態下,電橋四臂電阻平衡,輸出電壓為 0;加載重物后應變片電阻發生變化,打破電橋平衡,輸出微弱差分電壓信號;后續通過稱重變送器放大、濾波,采集系統將電壓信號換算為重量數值。全橋結構優勢:靈敏度更高,同時抵消側向力、彎矩的干擾,提升測量穩定性。
溫度補償:溫度變化會造成彈性體熱脹冷縮、應變片電阻漂移,傳感器內置溫度補償電阻,抵消溫度帶來的零點漂移,減少溫度環境造成稱重誤差。
零點補償:出廠標定調整零點電阻,空載時保證輸出歸零。
偏載補償:修正載荷偏心放置產生的測量偏差,適合平臺秤多點受力工況。
加載重量載荷 → 彈性體產生彈性微變形 → 應變片電阻改變 → 惠斯通電橋輸出微伏級電壓信號 → 變送器放大調理信號 → 儀表 / PLC 采集換算,直接輸出重量數值。
彈性體只允許在額定量程內使用,超載會造成塑性變形,傳感器直接損壞;長期交變載荷會帶來疲勞損傷,影響長期測量精度。