1.稱重傳感器的發(fā)展及工作原理

1.1稱重傳感器的發(fā)展

在20世紀(jì)50年代我國就開始使用稱重傳感器，在那 時(shí)主要使用的是應(yīng)變式稱重傳感器，但是其主要被用在軍 事與國防當(dāng)中。在醫(yī)療衛(wèi)生、貿(mào)易結(jié)算等方面使用的稱重 傳感器是需要依靠進(jìn)口的。

在20世紀(jì)80年代，國家與企業(yè)都開始重視稱重傳感器 的應(yīng)用，一部分企業(yè)花費(fèi)了大量的資金引進(jìn)了應(yīng)變式稱重 傳感器的關(guān)鍵技術(shù)，之后轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兛梢哉莆盏募夹g(shù)。在 經(jīng)過一段時(shí)間的生產(chǎn)之后，投放了一些稱重傳感器，并且 獲得了較好的效果’很多企業(yè)都開始嘗試生產(chǎn)稱重傳感器。

隨著科技的發(fā)展，我國各個(gè)行業(yè)對(duì)于稱重傳感器的要 求也日益提高，推動(dòng)了我國稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展。我國 對(duì)于稱重傳感器的管理是比較嚴(yán)格的，并且有相應(yīng)的檢驗(yàn) 規(guī)定，國際上對(duì)于稱重傳感器的檢測(cè)也有相應(yīng)的規(guī)定。近 幾年，我國稱重傳感器的生產(chǎn)水平并沒有大的進(jìn)步，與先 進(jìn)國家的差距也日益增加。在21世紀(jì)初期，我國衡器質(zhì) 檢機(jī)構(gòu)抽檢了稱重傳感器，通過檢測(cè)我們得知稱重傳感器 的合格率較低。其主要原因就是相關(guān)企業(yè)的技術(shù)水平不夠 高，企業(yè)并不了解稱重傳感器的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，致 使產(chǎn)品質(zhì)量并不高。

近年來，國家及企業(yè)都開始增加在稱重傳感器研發(fā)方 面的投資，解決了稱重傳感器量程較小、彈性體材料難制 作等的問題。我國相關(guān)企業(yè)的技術(shù)水平都有所提高，并且 生產(chǎn)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大。

1.2稱重傳感器的工作原理

近年來，隨著很多新興技術(shù)在稱重傳感器制造中的應(yīng) 用，傳感器技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，傳感器的種類也日益 增多。相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)與方法相對(duì)落后，稱重傳感器的種 類及工作原理也將影響檢測(cè)工作。

在剛出現(xiàn)應(yīng)變式稱重傳感器的時(shí)候，并沒有相應(yīng)的檢 測(cè)觀念及技術(shù)，隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于傳感器的要 求日益提升，相應(yīng)的檢測(cè)原理及技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，也就是 利用砝碼來檢測(cè)傳感器的精確度。此種檢測(cè)方法依然是檢 測(cè)傳感器的重要方法。

稱重傳感器的工作原理是通過力-電轉(zhuǎn)換，把非電量 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏浚賹⑦@些電量傳輸出去形成電子信號(hào)。稱重 傳感器可以分為電阻應(yīng)變式、電感式、電容式、壓電式 等。下文簡(jiǎn)要分析幾種稱重傳感器。

（1）電容式稱重傳感器。此種傳感器是把被檢測(cè)物體 的質(zhì)量改變轉(zhuǎn)變?yōu)殡娙葑兓笫褂秒娦盘?hào)輸出。其是 由電容式傳感器與應(yīng)變彈性體構(gòu)成的，彈性應(yīng)變體會(huì)把被 檢測(cè)物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)變彈性體的應(yīng)變值，之后由傳感器把應(yīng) 變值改變?yōu)殡娙葜档母淖儯⑶肄D(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸出，由儀 表接受并顯示出來。雖然電容式稱重傳感器對(duì)于彈性體的 改變較為敏感’但是其很容易損壞并且維修較為困難。

（2）磁彈性式稱重傳感器。

在磁導(dǎo)體不帶電壓的情況下，方向并不會(huì)影響磁導(dǎo)體 的磁導(dǎo)率，假如磁導(dǎo)體出現(xiàn)變形的問題，磁導(dǎo)率將會(huì)有方 向性的特點(diǎn)。假如稱重傳感器存在荷載，將改變發(fā)射線圈 的磁場(chǎng)，進(jìn)而出現(xiàn)接收線圈磁耦合變化。

在稱重傳感器上要求磁彈性效應(yīng)該是線性的，為了滿 足這一要求，可以采用成列安裝兩個(gè)彈性元件的方式，假 如一個(gè)彈性體受到拉力的時(shí)候，由另一個(gè)彈性體承受壓 力。此種傳感器的主要優(yōu)勢(shì)就是內(nèi)阻較小、信號(hào)電壓較 高，并且結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，有著較高的抗干擾能力，此種傳 感器可用在比較特殊的環(huán)境當(dāng)中。

2.稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了確保稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自己的功能需 要保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性，因此我們應(yīng)該使用專業(yè)的知識(shí)來進(jìn) 行設(shè)計(jì)工作。

第一，分析稱重傳感器傳統(tǒng)及現(xiàn)用檢測(cè)方式。采用這 種方法可以使設(shè)計(jì)人員在已有檢測(cè)方式的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新、 改善稱重傳感器檢測(cè)技術(shù)，完善檢測(cè)系統(tǒng)。

第二，設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的承載框架。在設(shè)計(jì)過程中，為 了保證承載框架可以承受較大的力，應(yīng)該使用金屬材料制 作承載框架，在選擇金屬材料的時(shí)候應(yīng)該進(jìn)行承載試驗(yàn)。

第三，科學(xué)分析、處理稱重傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)系 統(tǒng)在運(yùn)行過程中將收集大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，而檢測(cè)系統(tǒng)需要 分析并處理這些數(shù)據(jù)，因此設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該充 分考慮這一因素，要確保檢測(cè)系統(tǒng)可以完成檢測(cè)工作。

第四，輔助檢測(cè)軟件的設(shè)計(jì)。為了實(shí)現(xiàn)稱重傳感器檢 測(cè)系統(tǒng)的功能，還需要設(shè)計(jì)一些輔助檢測(cè)軟件，例如：數(shù) 據(jù)查詢模塊。

第五，使用標(biāo)準(zhǔn)的傳感器。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該選用 符合相關(guān)規(guī)定的傳感器，同時(shí)還應(yīng)該優(yōu)化連接方法，保證 檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果是準(zhǔn)確的。

2.2設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的重要性

雖然我國已經(jīng)開始發(fā)展稱重傳感器，但是相關(guān)的技術(shù) 水平還不夠高，傳統(tǒng)與現(xiàn)用檢測(cè)系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間 并且檢測(cè)效率較低，這對(duì)于各個(gè)行業(yè)的發(fā)展是不利的。因 此，為了有效提升檢測(cè)的速度及準(zhǔn)確度，我們應(yīng)該分析稱 重傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)，不斷的創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)，促進(jìn)我國 稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展。

3.稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1加大稱重傳感器的創(chuàng)新力度

雖然稱重傳感器在我國的發(fā)展速度比較快并且種類比 較多，但是并沒有設(shè)置專門的創(chuàng)新部門分析稱重傳感器， 在核心技術(shù)方面的發(fā)展水平還不夠高。現(xiàn)階段，我國的稱 重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展水平還不夠高，很多企業(yè)使用的 依然是傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)速度，因此，我 們應(yīng)該建設(shè)專門的創(chuàng)新部門應(yīng)不斷的創(chuàng)新相關(guān)技術(shù)，增加 科研方面的投資，重點(diǎn)研發(fā)核心技術(shù)，以滿足工業(yè)生產(chǎn)的 需要。

3.2對(duì)傳統(tǒng)稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)去粗取精

現(xiàn)階段，我國稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)受傳統(tǒng)檢測(cè)方式的 影響較大，并沒有做出重大的突破。我們?cè)趧?chuàng)新稱重傳感 器檢測(cè)技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)稱重傳感器檢測(cè)系 統(tǒng)，要了解到傳統(tǒng)稱重傳感器也有著一些可以借鑒的，例 如：現(xiàn)階段，在各行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用的高精度自動(dòng)檢 測(cè)系統(tǒng)。因而，我們應(yīng)該科學(xué)的設(shè)計(jì)稱重傳感器檢測(cè)系 統(tǒng)，選用傳統(tǒng)稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)中的精華，促進(jìn)我國稱 重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。

3.3使用專業(yè)的設(shè)計(jì)來分析檢測(cè)系統(tǒng)

為了保證稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)計(jì)人 員應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)傳感器及儀表。第一，要采用專業(yè)的工藝 設(shè)計(jì)來科學(xué)分析稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，確保檢測(cè)系統(tǒng)可 以科學(xué)的分析并處理相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，合理的設(shè)計(jì)承載 框架，并且還需要科學(xué)的設(shè)計(jì)框圖及相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。第 二，要科學(xué)的選擇傳感器及儀表，這些稱重儀表對(duì)于檢測(cè) 系統(tǒng)的運(yùn)行有著重要的意義。因而，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該依據(jù)相 關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)傳感器與被檢測(cè)傳感器的連接方法，確保 受力方向是相同的，保證檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。

3.4充分使用新興技術(shù)

隨著我國工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)備也在不斷的增加 且比較復(fù)雜，隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì) 于稱重傳感器的要求也在不斷的提高。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng) 該不斷的優(yōu)化、改善稱重傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，充分的使用先 進(jìn)的科技，設(shè)計(jì)并研發(fā)相應(yīng)的軟件，以滿足各個(gè)行業(yè)對(duì)稱 重傳感器的要求。

4.結(jié)語

綜上所述，稱重傳感器對(duì)于各個(gè)行業(yè)的發(fā)展有著重要 的意義，我們應(yīng)該不斷的創(chuàng)新稱重傳感器技術(shù)，并且要充 分利用現(xiàn)代技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)來進(jìn)行創(chuàng)新，促進(jìn)我國稱重 傳感器技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展。