稱重傳感器的類型和工作原理
稱重傳感器有時也稱為測壓元件，是利用應變計作為傳感元件的傳感器。可將施加的力轉換為輸出信號，用于測量壓力等力，最常見的是重量。稱重傳感器可以使用不同的技術來產生輸出。下面將給大家介紹幾種類型的稱重傳感器。
稱重傳感器的類型和工作原理
1、氣動稱重傳感器
包括加壓空氣或氣體源，其通過壓力調節(jié)器供給至測壓元件內部的腔室。當壓力施加到測壓元件頂面上的板上時，柔性隔膜被壓縮。壓力計測量施加的重量產生的氣壓。平衡被測物體重量所需的壓力量可用于測量重量，并可在需要時轉換成電信號。
2、液壓測壓元件
類似于氣動測力傳感器，利用液壓油或水等加壓液體來平衡施加的負載。稱重傳感器內部的柔性膜片安裝在活塞下方，活塞連接到一個稱為負載平臺的板上。當載荷施加到測壓元件上時，物體的重量移動活塞，使隔膜彎曲并壓縮腔室中的流體，導致流體壓力增加。壓力計監(jiān)測壓力的變化，其值與施加的重量或力成正比。經過適當校準后，壓力讀數可以轉換為重量，并直接從模擬儀表中讀取，或者可以轉換為電輸出信號，如標準的4-20mA輸出。液壓稱重傳感器以及類似的氣動稱重傳感器都有一個共同的特點，即它們不直接依賴于電流的使用，因此可用于存在潛在爆炸危險的環(huán)境中。
3、壓電晶體稱重傳感器
基于壓電效應的概念，piezo這個希臘詞的意思是“擠壓”。稱重傳感器內有一組晶體元件，晶體之間有一個電極。在沒有機械應力的情況下，晶體不受應力，并顯示出平衡的電荷。當受到負載或機械應力時，晶體變形，導致晶體電荷對稱中心的變化，產生電荷的比例變化，然后可以測量。測量電荷量提供了施加到壓電晶體測力傳感器上的重量或力的大小的指示。一種稱為電荷放大器的裝置可以用來將晶體中電荷的大小轉換成模擬或數字輸出信號，以便顯示或處理。
4、感應稱重傳感器
螺線管線圈內有一個鐵磁芯。當向傳感器施加負載時，施加的力改變線圈內磁芯的位置，導致線圈或電感器的電感變化。所測得的電感變化可用于確定線圈移動的幅度，并可被校準到所施加的力的測量值。一種稱為磁阻測壓元件的裝置也有類似的工作原理，它直接響應力的施加來改變氣隙的磁阻。
5、電容式稱重傳感器
利用傳感器電容變化的原理來測量所施加負載的大小。該裝置中有一組平行板，通過電流充電，直到達到穩(wěn)定的充電狀態(tài)，形成電容器。板上存儲的電荷量與板面積成正比，與板之間的分隔距離或間隙成反比。當載荷施加到測壓元件上時，施加的力改變板之間的分離距離，從而改變電容。這種變化可以通過電子方式測量，并轉換成稱重傳感器的重量指示。
6、磁致伸縮測壓元件
基于磁致伸縮原理工作，其中當鐵磁性材料受到施加的應力時，這些材料的磁導率將改變。這意味著當材料被磁化時，它將受到應力或應變，從而改變其長度或產生扭矩。原理也是反過來的——施加在材料上的感應應力會導致材料磁性狀態(tài)的改變。磁致伸縮力傳感器利用這一特性來感測力傳感器中由于施加的負載而發(fā)生的偏轉量。然后，偏轉可以被轉換成代表物體重量或所施加的力的大小的值。
