稱重傳感器是地磅的關鍵基礎部件，其準確度、穩定性和可靠性直接

影響稱重系統的計量性能，而正確的選擇和使用稱重傳感器是至關重要的一環。本文在收集國內外稱重傳感器使用經驗的基礎上，重點介紹了如何從種類繁多的稱重傳感器中選擇適合的結構類型以及如何判別不同廠家所生產的同類型稱重傳感器的性能和應用特點。

一、概述

對于各種稱重系統而言，稱重傳感器是決定系統準確性和可靠性的關鍵部件。甚至將稱重傳感器稱做稱重系統的“心臟”。在我國介紹稱重傳感器的文章中，多偏重于稱重傳感器的制造、工藝以及使用材料力學分析特性，而討論稱重傳感器運用的文章不太多。特別是如何從種類繁多的稱重傳感器中選擇適合的結構以及如何判別不同廠家所生

產的同類型稱重傳感器的性能誰優誰劣，如何正確安裝稱重傳感器都是電子衡器制造產業中所關心的問題，特別是對剛步入此產業的人員所關心的問題。

二、帶有轉接頭的稱重傳感器

圖1（a）、（b）給出了常見的帶有轉接頭的稱重傳感器示圖。

由于原文是取自德文雜志，我對其中的一些內容做簡短說明。實際上圖中介紹拉、壓、單梁和雙梁各類稱重傳感器使用時的各種加載轉接頭。圖 1（a）（原圖 2）三個稱重傳感器是拉、壓式的基本結構，第二組為八種壓式稱重傳感器示圖，之后是拉式稱重傳感器。

圖 1（b）（原圖 3）示出十種單梁式稱重傳感器，其后是單點式稱重傳感器。單點式稱重傳感器對于水平移動或傾斜不存在自由度。單點式稱重傳感器、不銹鋼稱重傳感器和數字稱重傳感器被認為是后期在應變式稱重傳感器發展的三個進步點。最下面是雙梁式稱重傳感器。由于該資料發表較早。對有些類型的稱重傳感器沒有介紹，如“馬鞍式稱重傳感器”。特別是各類稱量組件，沒有介紹。稱量組件不僅能確保稱重傳感器的正確使用，給衡器設計和制造者帶來很大方便。大多數雙梁式稱重傳感器的組件都有“自復位（對中）”的能力。

三、正確使用稱重傳感器的基本要求及選擇原則

正確使用稱重傳感器最基本的要求是作用力矢量應與稱重傳感器的受力軸線相重

合如圖 2（a）所示。而圖 2（b、c和 d）的作用力都將引起測量誤差，甚至造成損壞。

b：作用力偏于稱重傳感器受力軸線，c：作用力存在側向力，d：作用力存在力矩或扭轉力。

現今制造稱重傳感器的廠家，生產出各式各樣的稱重傳感器，但就其結構形式無外乎單、雙梁式、“S”式、單點式和拉壓式（罐形或筒形）等。各廠家制造產品不會因為廠家不同而顯示出結構上的明顯差異。而從所給出的技術指標也相似或基本一樣，且絕大多數的產品均達到 C3級。所以除了顯而易見的價格和實用性以外，如何選擇稱重傳感器的確實是一個很實際的問題。各廠家的產品雖然都取得各權威部門頒發的稱重傳感器認證書。但是這只能代表該次送交試驗檢測的性能。而應變式稱重傳感器是一種高精確度的器件，各批次的產品在制造中的差異，可使最終成品間的性能有所不同。因為每一批產品從彈性體本身的冶煉、鍛造、熱處理等不可能完全一致，所以要求對每批產品重新確定，彈性補償，溫度補償等，使各批次的產品都能具有相當一致的技術參數。但是生產廠家是否都重新對每批次的產品均做了相應的補償就不得而知。所以首選聲譽好的品牌廠家的產品是保證稱重傳感器質量的可靠性的基本保證。其次很多大型衡器的使用環境遠比產品認證試驗的條件惡劣。如溫度范圍，認證試驗為-10℃至+40℃。而在室外高溫可達60℃，甚至更高。還可能受沖擊力、高濕熱的沖擊。稱重傳感器的防濕是保證其能長期使用的極重要的因素。通常用IP防護標準來表示稱重傳感器的防護等級（能力）。由于大多數“真空密封”的稱重傳感器，電纜線仍然是通過一種壓制配件進入到稱重傳感器的殼件，不是真正的真空密封。問題是若要提高防護能力、例如由 IP67變為 IP68就需要耗費更多的制造加工費，使售價提高。現在的問題是制造商往往有意夸大了這種沒有保證所支持的要求，使得 IP級別失去它真正的意義。但是如果您的稱重系統的工作環境惡劣，溫度很高。而不考慮IP級別（防護能力），就不要希望電阻應變式稱重傳感器能在潮濕環境工作。

至于在實際工作條件下，稱重傳傳感器受到沖擊力等這類技術要求在廠家說明書中是查不到的，而且也不屬于法制認證的內容，要克服和減輕這些干擾的影響。主要是通過傳力轉接頭來實現。由圖1（a）、（b）中就可看出，同樣的外形結構，但可配有適用于各種工作情況的傳力轉接頭。例如圖（1 a）中稱重傳感器⑤的上轉接頭就加有橡膠層。

這樣可以減輕沖擊力和傾向力。

選用稱重傳感器時，不只能關注稱重傳感器的準確度等級，還應該根據相對DR或Z（Relative DRorZ）和相對Vmin或Y（Relative  Vmin or Y）來選適合使用的稱重傳感器。參數 Z＝E /（Z·DR）中 E為稱重傳感器的最大量程，DR為載荷輸出最小回程，maxmax簡單的說它決定了最小檢定分度值（e）。Y為稱重傳感器檢定分度的最小值，它決定min了在最大量程下稱重傳感器的最大分辨率，即最小檢定分度值（d），它由零點的溫度系數決定。它們是設計多量程和多范圍秤的依據.

對多范圍衡器要求：DR≤0.5e；1對多量程衡器要求：DR≤e；1其中e為第一個（最小）量程的檢定分度值。1各類稱重傳感器的本質差別，決定于稱重傳感器彈性體的類別，即應變元件（英文的Straingauge）的特性、結構、幾何形狀等。圖1（a）、（b）中的應變元件主要為我們常見的柱式、“S”型、單梁和雙梁形。此外還有輪輻式、板簧式、十字梁型等派生的類型。

國外稱重傳感器制造企業和相關文章還介紹了一些彈性元件，如圖 3（a）、（b）所示。

圖中1XBentmembrane（彎曲膜片）和X1AxisSymmetricalelement（軸對稱型）

是兩種值得參考的型式。國外已有一些成功的產品。

我國是地磅使用量最多的國家。在歐洲，目前地磅使用的稱重傳感器

主要是柱式（罐式）、包括三柱或四柱式稱重傳感器，這種稱重傳感器的主要優勢在于體積小，體格比雙剪切梁式要低很多，但缺點是在安裝時比雙梁式困難。而在美洲國家認為雙端剪切梁式最適合地磅和大罐使用。這類稱重傳感器不需要限位裝置，具有自復位功能。使系統更容易安裝并減少調試費用，使地磅和大罐能達到很好的稱重性能。

生產大量程稱重傳感器制造廠商，必需備有帶有溫度箱的測力裝置，稱重傳感器能做全程溫度范圍的溫度補償。為了保證產品的一致性和加工精度還應備有數控機床等。

沒有這些裝備能力的廠家是不太可能制造出性能一致的優良產品。

四、結束語

以上所介紹的只是使用稱重傳感器最基礎的知識。稱重傳感器必須與適當的機構結合，才成為完整的稱重系統。所以即使選擇了合適的稱重傳感器，還要正確的安裝在稱重的機構上，才能達到理想的結果。這不僅要有很好的設計構思，還要有豐富的實踐經驗才能制造出優秀的稱重系統。所以要用好稱重傳感器應當對一些優質的產品進行認真的研究，進而能提高衡器的制造水平.