衡器發(fā)展的歷史

稱重傳感器是指利用傳感器的性能特點(diǎn)對(duì)物體進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量。在我們生活中，小到生活零用品稱重，大到港口等大型貨物稱重測(cè)力，稱重傳感器已被廣泛應(yīng)用于各類電子衡器。

“衡”取“衡量”之意，是利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測(cè)定物體質(zhì)量的儀器，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門使用最普遍、數(shù)量最多的一種計(jì)量裝置。衡器按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械秤、電子秤、機(jī)電結(jié)合秤三大類。

資料表明，我國(guó)早在公元前16世紀(jì)（商朝、西周）時(shí)，就已有稱量物料質(zhì)量的簡(jiǎn)單衡器，公元前5世紀(jì)的春秋時(shí)期，《墨經(jīng).經(jīng)下》中對(duì)木桿秤有了文字記載。時(shí)至今日，在我國(guó)，它仍然是一種民間最普及的衡器。而在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，木桿秤已是一種難于尋覓的歷史文物了。

機(jī)械式衡器，在我國(guó)始于19世紀(jì)末（清末），當(dāng)時(shí)商業(yè)、工礦企業(yè)過(guò)去普遍使用的案秤、磅秤和各種機(jī)械式汽車衡、軌道衡即屬于此類。至今，我國(guó)的機(jī)械式衡器制造業(yè)已有一百多年的生產(chǎn)歷史，已具有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模。目前，我國(guó)使用中的各種商業(yè)衡器和工業(yè)的地中衡，幾大部分仍然是機(jī)械衡器。

60年代，研究成功了一種機(jī)電結(jié)合的自動(dòng)秤——光柵秤，它由杠桿系統(tǒng)、光柵裝置和電子線路三部分組成。杠桿系統(tǒng)在載荷作用下產(chǎn)生位移，光柵裝置將這一位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入電子線路，最后用數(shù)碼管直觀地顯示重量。

稱重傳感器對(duì)衡器發(fā)展的貢獻(xiàn)

再后來(lái)，有了前文所述稱重傳感器，從原理上看，稱重傳感器是測(cè)力傳感器的一種。由于其只能測(cè)量垂直于水平面指向地心的力，故一般應(yīng)用在衡器方面，而其他的測(cè)力傳感器，對(duì)任何方向的力都能測(cè)量，所以應(yīng)用范圍更加廣闊。

除此之外，兩者在計(jì)量單位、精度等級(jí)、測(cè)量范圍、加載方向、工作溫度、固有頻率等諸多方面存在不同。例如，稱重傳感器的預(yù)期負(fù)載總是沿著地球中心的方向（即重力方向），而力傳感器可以獲取所有方向上發(fā)生的載荷，與地球引力的方向和安裝方式無(wú)關(guān)。再如，設(shè)計(jì)加載裝置及安裝時(shí)應(yīng)保證加載力的作用稱重傳感器受力軸線重合，使傾斜負(fù)荷和偏心負(fù)荷的影響減至最小。

稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法可以分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電阻應(yīng)變式等8類，目前使用最廣的是電阻應(yīng)變式。

電阻應(yīng)變式稱重傳感器的原理是，彈性體（彈性元件，敏感粱）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形；電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小）。再經(jīng)過(guò)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流）輸出，從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。

由此可見(jiàn)，電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路是電阻應(yīng)變式稱重傳感器中不可缺少的幾個(gè)主要部分。其中電阻應(yīng)變片是把一根電阻灶機(jī)械地布置在一塊有機(jī)材料制成的基底上，彈性體是個(gè)特殊形狀的結(jié)構(gòu)件。它承受稱重傳感器所受的外力，對(duì)外力產(chǎn)生反作用力，達(dá)到相對(duì)靜平衡；同時(shí)要產(chǎn)生一個(gè)高品質(zhì)的應(yīng)變場(chǎng)（區(qū)），使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變片比較理想地完成應(yīng)變電信號(hào)的轉(zhuǎn)換任務(wù)。檢測(cè)電路的功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觥?/p>

稱重傳感器應(yīng)用范圍及用途

稱重傳感器主要用來(lái)測(cè)量重量，在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安裝過(guò)載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域規(guī)范應(yīng)用，應(yīng)用的設(shè)備包括電子汽車衡、電子臺(tái)秤、電子叉車、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、灌裝秤等等。稱重傳感器一般無(wú)法被直接發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兺ǔｋ[藏在設(shè)備中，屬于配件。

在高速公路的入口處建造載重檢測(cè)支路，當(dāng)載重卡車駛過(guò)動(dòng)態(tài)稱重橋時(shí)，稱重傳感器和電子稱即自行檢查判斷，同時(shí)給出信號(hào)控制交通信號(hào)燈。隨著傳感器和其它電子設(shè)備的發(fā)展，將會(huì)越來(lái)越智能化，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制就能阻止超重車輛通過(guò)，還能能車輛按重量收費(fèi)。