以稱重傳感器為核心的電子衡器在實(shí)際的使用過(guò)程中引發(fā)故障的原因很多，有時(shí)幾個(gè)故障可能同時(shí)出現(xiàn)。好是在傳感器工作原理的基礎(chǔ)上制作傳感器檢查表，以提高分析的針對(duì)性和分析效率，從而快速而又準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障。在檢查稱重傳感器故障時(shí)，首先要對(duì)稱重傳感器的外觀進(jìn)行檢查，然后根據(jù)檢查表對(duì)其進(jìn)行逐步的分析和測(cè)試，相信故障就會(huì)很快排除.

下面我們就來(lái)具體講解下稱重傳感器稱重原理,及常見故障解決方法

稱重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置，其工作原理是把加到秤盤上的物體重量轉(zhuǎn)換成與該重量成比例的電信號(hào)，然后將輸出的電信號(hào)放大和A/D轉(zhuǎn)換后由相關(guān)電路顯示出稱重信息。其中電阻應(yīng)變式稱重傳感器由于其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，適用面廣，穩(wěn)定性強(qiáng)，且能夠在相對(duì)比較差的環(huán)境下使用，因此在衡器中得到了廣泛地運(yùn)用。本文就電阻應(yīng)變式稱重傳感器的應(yīng)用故障進(jìn)行了一些探討。

1：引言

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，這就需要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到好的質(zhì)量。因此可以說(shuō)，沒(méi)有眾多的的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料的快速、準(zhǔn)確的稱量，特別是隨著微處理機(jī)的出現(xiàn)，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度化的不斷提高，稱重傳感器已成為過(guò)程控制中的一種必需的裝置。電阻應(yīng)變式稱重傳感器由于其制作工藝較為簡(jiǎn)單，加工成本較為低廉，故被企業(yè)大批量生產(chǎn)，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)與控制、自動(dòng)計(jì)量等領(lǐng)域已大量應(yīng)用。

2：電阻應(yīng)變式稱重傳感器的組件

電阻應(yīng)變式稱重傳感器作為質(zhì)量—重量轉(zhuǎn)換元件，主要由三部分組成，即電阻應(yīng)變片、彈性體和測(cè)量電路。

2.1：電阻應(yīng)變片（傳感元件）

電阻應(yīng)變片也稱電阻應(yīng)變計(jì)，簡(jiǎn)稱應(yīng)變片或應(yīng)變計(jì)，是由敏感柵等構(gòu)成用于測(cè)量應(yīng)變的元件。它能將機(jī)械構(gòu)件上應(yīng)變的變化轉(zhuǎn)換為電阻變化。電阻應(yīng)變片是由Φ=0.02-0.05mm的康銅絲或鎳鉻絲繞成柵狀（或用很薄的金屬箔腐蝕成柵狀）夾在兩層絕緣薄片中（基底）制成。用鍍銀銅線與應(yīng)變片絲柵連接，作為電阻片引線。

電阻應(yīng)變片的測(cè)量原理：金屬絲的電阻值除了與材料的性質(zhì)有關(guān)之外，還與金屬絲的長(zhǎng)度，橫截面積有關(guān)。將金屬絲粘貼在構(gòu)件上，當(dāng)構(gòu)件受力變形時(shí)，金屬絲的長(zhǎng)度和橫截面積也隨著構(gòu)件一起變化，進(jìn)而發(fā)生電阻變化。

R/R=K*ε（1）

其中，K為材料的靈敏系數(shù)，其物理意義是單位應(yīng)變的電阻變化率，標(biāo)志著該類絲材電阻應(yīng)變片效應(yīng)顯著與否。ε為測(cè)點(diǎn)處應(yīng)變，為無(wú)量綱的量，但習(xí)慣上仍給以單位微應(yīng)變，常用符號(hào)με表示。由此可知，金屬絲在產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)時(shí)，應(yīng)變?chǔ)排c電阻變化率dR/R成線性關(guān)系，這就是利用金屬應(yīng)變片來(lái)測(cè)量構(gòu)件應(yīng)變的理論基礎(chǔ)。

我們來(lái)介紹一下靈敏系數(shù)K的意義。設(shè)有一個(gè)金屬電阻絲，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，橫截面是半徑為r的圓形，其面積記作S，其電阻率記作ρ，這種材料的泊松系數(shù)是μ。當(dāng)這根電阻絲未受外力作用時(shí)，它的電阻值為R：

R=ρL/S（Ω）（2）

當(dāng)它的兩端受F力作用時(shí)，將會(huì)伸長(zhǎng)，也就是說(shuō)產(chǎn)生變形。設(shè)其伸長(zhǎng)L，其橫截面積則縮小，即它的截面圓半徑減少r。此外，還可用實(shí)驗(yàn)證明，此金屬電阻絲在變形后，電阻率也會(huì)有所改變，記作Δρ。

對(duì)式（2--1）求全微分，即求出電阻絲伸長(zhǎng)后，他的電阻值改變了多少。我們有：

R=ΔρL/S+Lρ/S–SρL/S2（3）

用式（3）去除式（2）得到

R/R=Δρ/ρ+L/L–S/S（4）

另外，我們知道導(dǎo)線的橫截面積S=πr2，則s=2πr*r，

所以S/S=2r/r（5）

r/r=-μΔL/L（6）

其中，負(fù)號(hào)表示伸長(zhǎng)時(shí)，半徑方向是縮小的。μ是表示材料橫向效應(yīng)泊松系數(shù)。把式（5）（6）代入（3），有

R/R=Δρ/ρ+L/L+2μΔL/L

=［1+2μ（Δρ/ρ）/（ΔL/L）］*L/L

=K*L/L（7）

其中

K=1+2μ+（Δρ/ρ）/（ΔL/L）

式（7）說(shuō)明了電阻應(yīng)變片的電阻變化率（電阻相對(duì)變化）和電阻絲伸長(zhǎng)率（長(zhǎng)度相對(duì)變化）之間的關(guān)系。

靈敏度系數(shù)K值的大小是由制作金屬電阻絲材料的性質(zhì)決定的一個(gè)常數(shù)，它和應(yīng)變片的形狀、尺寸大小無(wú)關(guān)，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之間；其次K值是一個(gè)無(wú)因次量，即它沒(méi)有量綱。在材料力學(xué)中L/L稱作為應(yīng)變，記作ε，用它來(lái)表示彈性往往顯得太大，很不方便常常把它的百萬(wàn)分作為單位，記作με。這樣，式（1）常寫作：R/R=Kμε

橋式稱重傳感器的工作原理與構(gòu)成：