稱重傳感器

一、我國傳感技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展之路

   稱重傳感器是電子衡器的核心部件，其技術(shù)發(fā)展水平是衡量一個(gè)國家電子稱重儀表技術(shù)和電子衡器產(chǎn)品現(xiàn)代化程度的重要依據(jù)。稱重傳感技術(shù)是傳感技術(shù)領(lǐng)域中的一個(gè)分支，它具有傳感技術(shù)發(fā)展的所有特點(diǎn)。要全面認(rèn)識(shí)它，必須了解和掌握我國傳感技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展之路，這對(duì)推進(jìn)我國稱重傳感器和衡器工業(yè)的技術(shù)發(fā)展有積極的作用。傳感器技術(shù)是當(dāng)今世界令人矚目、迅猛發(fā)展的高新技術(shù)之一，也是當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志，與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)共同構(gòu)成 21 世紀(jì)信息產(chǎn)業(yè)的三大支柱。信息采集系統(tǒng)的首要部件是傳感器，且置于系統(tǒng)的最前端。如果說計(jì)算機(jī)是人類大腦的擴(kuò)展，那么傳感器就是人類五官的延伸。在一個(gè)現(xiàn)代自動(dòng)檢測系統(tǒng)中，如果沒有傳感器，就無法監(jiān)測與控制表征生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的各種參量，也就無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在現(xiàn)代技術(shù)中，傳感器實(shí)際上是現(xiàn)代測試技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)。因此各發(fā)達(dá)國家都將傳感器技術(shù)作為本世紀(jì)重點(diǎn)技術(shù)加以發(fā)展，隨著國內(nèi)工業(yè)自動(dòng)化、信息化和國防現(xiàn)代化水平的提高，傳感器的年需求量持續(xù)增長，傳感器的應(yīng)用也越來越廣泛，已滲透到各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，但是目前國內(nèi)傳感器技術(shù)的創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)能力落后于國外先進(jìn)水平，制約了我國工業(yè)自動(dòng)化和信息化技術(shù)的發(fā)展。

二、稱重傳感器原理

1.什么是稱重傳感器？

稱重傳感器是用來將重量信號(hào)或壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電量信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置。

2. 稱重傳感器原理是什么？

稱重傳感器采用金屬電阻應(yīng)變計(jì)組成測量橋路，利用金屬電阻絲在張力作用下伸

長變細(xì)，電阻增加的原理，即金屬電阻隨所受應(yīng)變而變化的效應(yīng)而制成的(應(yīng)變，

就是尺寸的變化)。

3. 稱重傳感器的構(gòu)造原理？

金屬電阻具有阻礙電流流動(dòng)的性質(zhì)，即具有電阻(Ω)，其阻值依金屬的種類而異。

同一種金屬絲，一般來講，越是細(xì)長，其電阻值就越大。當(dāng)金屬電阻絲受外力作

用而伸縮時(shí)，其電阻值就會(huì)在某一范圍內(nèi)增減。因此，將金屬絲(或膜)緊貼在被

測物體上，而且這種絲或膜又很細(xì)或很薄，粘貼又十分完善，那么，當(dāng)被測物體

受外力而伸縮時(shí)，金屬電阻絲(膜)也會(huì)按比例伸縮，其阻值也會(huì)相應(yīng)變化。稱重

傳感器就是將金屬電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在金屬稱重梁上進(jìn)行測量重量信號(hào)的。

4.稱重傳感器原理圖

系統(tǒng)采用MCS-51單片機(jī)和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬件電路框圖如圖1所示，用8031作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使傳感器彈性體發(fā)生變形，輸出和重量成正比的電信號(hào)，傳感器輸出信號(hào)經(jīng)放大器放大后，輸入V/F轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成的頻率信號(hào)直接送入8031微處理器中，其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)行處理.

                                            

                                                      圖1

 三、 稱重傳感器應(yīng)用

                                                            

　                                               圖2 自動(dòng)稱重和裝料裝置

圖2所示為自動(dòng)稱重和裝料裝置。每個(gè)裝料的箱子或袋子沿傳送帶運(yùn)動(dòng)，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運(yùn)動(dòng)，電磁線圈2通電，電子稱料斗翻轉(zhuǎn)，使料全部倒入箱子或袋子中，當(dāng)料倒完，傳送帶馬達(dá)再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運(yùn)行，直到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，和此同時(shí)，電子稱料箱復(fù)位，電磁線圈1通電，漏斗給電子秤自動(dòng)加料，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料和給定值相等時(shí)，電磁線圈1斷電，彈簧力使漏斗門關(guān)上。裝料系統(tǒng)開始下一個(gè)裝料的循環(huán)。當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時(shí)，這個(gè)過程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去。必要時(shí)，*作人員可以隨時(shí)停止傳送帶，通過拔碼盤輸入不同的給定值，然后再啟動(dòng)，即可改變箱或袋中的重量。本系統(tǒng)選用不同的傳感器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、面粉加工等行業(yè)的自動(dòng)包裝中。

　

　2．傳感器在商用電子秤中的應(yīng)用

　　目前，商用電子計(jì)價(jià)秤的使用非常普及，逐漸會(huì)取代傳統(tǒng)的桿稱和機(jī)械案秤（如圖3所示）。電子計(jì)價(jià)秤在秤臺(tái)結(jié)構(gòu)上有一個(gè)顯著的特點(diǎn)：一個(gè)相當(dāng)大的秤臺(tái)，只在中間裝置一個(gè)專門設(shè)計(jì)的傳感器來承擔(dān)物料的全部重

                                                                             

                                                     圖3 計(jì)價(jià)秤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖