电子秤的测量原理是被称量物体的重量使传感器弹性体发生变形,输出与重量成正比的电信号,传感器输出信号经放大器放大后,输入转换器进行转换,转换成的频率信号直接送入微处理器中,其数字量由微机进行处理,而周边所需要的功能及各种接口电路也和微机连接应用,最后由显示屏幕以数字方式显示。
1.2重量传感器
即称重传感器原理。
由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。
按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。
对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。
传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。
称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种: 电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。
电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将被测的重量转换为弹性体的应变值;另一个是电阻应变计:它作为传感元件将弹性体的应变,同步地转换为电阻值的变化。电阻应变片所感受的机械应变量一般为10 - 6~10 - 2,随之而产生的电阻变化率也大约在10 - 6~10 - 2数量级之间。这样小的电阻变化用一般测量电阻的仪表很难测出,必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转变成电压或电流的变化,才能用二次仪表显示出来。在电阻应变式称重传感器中通过桥式电路将电阻的变化转换为电压变化
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