電子地上衡主要由稱重傳感器、承重臺(tái)和稱重顯示器組成?？梢苑胖迷趫?jiān)實(shí)地面上進(jìn)行稱量，也可安放在淺基坑上或在其兩側(cè)加裝帶有一定坡度的引道，供手推車稱重使用。其廣泛應(yīng)用于倉(cāng)庫(kù)、車間、貨場(chǎng)、集貿(mào)市場(chǎng)、工地等場(chǎng)所。

引言

數(shù)字稱重傳感器和數(shù)字計(jì)量?jī)x表技術(shù)的發(fā)展已逐漸成為稱重技術(shù)領(lǐng)域的新寵，其以調(diào)試簡(jiǎn)便高效、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)正在該領(lǐng)域嶄露頭角。雖然數(shù)字傳感器比模擬傳感器多了補(bǔ)償?shù)碾娐钒?，但是在使用過(guò)程中無(wú)須標(biāo)定，調(diào)試時(shí)間也會(huì)大為減少，可靠性更高，還具有自診斷功能，對(duì)于一些生產(chǎn)不能停工的單位，它還能保證不間斷工作，節(jié)約了生產(chǎn)成本，所以總的來(lái)說(shuō)，它使用的整體成本比模擬傳感器還低。目前，數(shù)字式稱重傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車衡、軌道衡以及皮帶秤等各種衡器中。近年來(lái)，又在數(shù)字化稱重傳感器的基礎(chǔ)上，研究與實(shí)踐數(shù)字式智能化電路。數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與工藝，開(kāi)發(fā)整體型數(shù)字式智能稱重傳感器和分離型模塊化數(shù)字稱重傳感器系統(tǒng)，已經(jīng)取得了階段性成果。

1.傳感器的基本概述

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中追求現(xiàn)代化與自動(dòng)化的背景下，要求注重對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行采集并反饋以完成壓力控制過(guò)程。此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)便需引入壓力傳感器使壓力信號(hào)向電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，其中的電信號(hào)在控制方面具有自動(dòng)化特征。而其中的壓力控制裝置便是現(xiàn)代工業(yè)物料流動(dòng)中常用的電子稱重系統(tǒng)，其作用在于優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，且可采集物料流動(dòng)數(shù)據(jù)，成為管理庫(kù)存與結(jié)算財(cái)務(wù)等方面的重要參考依據(jù)。對(duì)其實(shí)際應(yīng)用可從以下兩方面進(jìn)行概括。

1.1 稱重系統(tǒng)中壓力傳感器的主要特點(diǎn)

靜態(tài)稱重系統(tǒng)下壓力傳感器的應(yīng)用以吊車秤或軌道衡較為常見(jiàn)，能夠?qū)︿撳V或板坯的重量進(jìn)行確定。而動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)內(nèi)壓力傳感器的應(yīng)用主要指車輛保持運(yùn)動(dòng)情況下進(jìn)行稱重，集中在雙秤臺(tái)系統(tǒng)或駝峰稱重等范圍內(nèi)。在配料稱重系統(tǒng)內(nèi)壓力傳感器的應(yīng)用則體現(xiàn)在如食品行業(yè)、化工領(lǐng)域中。另外在其他許多物料流量控制或技術(shù)系統(tǒng)等方面涉及的計(jì)數(shù)秤、皮帶秤等稱重系統(tǒng)中也有涉及。由此可總結(jié)稱重傳感器在電子稱重系統(tǒng)中的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在能夠自動(dòng)將被測(cè)力轉(zhuǎn)為電信號(hào)。同時(shí)需要注意的是為保證實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化在稱重過(guò)程中的實(shí)現(xiàn)，需要壓力傳感器在抗干擾性能、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性等方面具備足夠的優(yōu)勢(shì)且可在檢測(cè)系統(tǒng)的作用下使信號(hào)能夠顯示并進(jìn)行存儲(chǔ)。

1.2 電子稱重系統(tǒng)的概述

電子稱重系統(tǒng)的應(yīng)用側(cè)重于利用稱重傳感器使機(jī)械力向電氣量進(jìn)行轉(zhuǎn)化，包括磁性或電阻變化等，這樣電信號(hào)在由稱重傳感器進(jìn)行傳輸過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)電子稱重系統(tǒng)進(jìn)行處理并放大，使相關(guān)的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容現(xiàn)實(shí)與數(shù)字顯示其中，或者直接在電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中體現(xiàn)出來(lái)。對(duì)電子稱重系統(tǒng)的分析可從分離元件與微機(jī)控制兩方面進(jìn)行。其中在分立元件方面，在電子稱重系統(tǒng)執(zhí)行控制作用的線路在利用微處理機(jī)前，系統(tǒng)稱重準(zhǔn)確度主要受電源或其他起器件如放大器等影響。在微機(jī)控制方式下，電子稱重系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)的處理以及操作順序的控制只需通過(guò)軟件執(zhí)行，盡管電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器或閥門的控制等方面仍要求引用可控硅或晶體管等，但在系統(tǒng)價(jià)格的優(yōu)勢(shì)較為明顯。而電子稱重系統(tǒng)中微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，在原理上主要體現(xiàn)在通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、卡片讀入器等將重量值向計(jì)算機(jī)中輸入，這樣計(jì)算機(jī)可將其與設(shè)定值進(jìn)行比較，并利用連鎖單元啟動(dòng)或關(guān)閉閥門，系統(tǒng)靈活性極強(qiáng)。

2.高精度電子地上衡的組成

而高精度電子地上衡采用了高精度電阻應(yīng)變片式稱重傳感器和高精度稱重顯示儀表。同時(shí)配以全新設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度秤臺(tái)結(jié)合自復(fù)位元件，使整臺(tái)秤的本身誤差盡可能的變小。

3.高精度稱重傳感器的設(shè)計(jì)

其中，影響電子地上衡精度的最重要的因素就是稱重傳感器的精度。如何來(lái)提高稱重傳感器的精度，是我們此次要說(shuō)的重點(diǎn)。電阻應(yīng)變式稱重傳感器，主要由彈性體、電阻應(yīng)變片、測(cè)量電路和傳輸電纜組成。在提高稱重傳感器的精度上，彈性體和電阻應(yīng)變片的選擇非常重要。彈性體充當(dāng)力的傳遞和信號(hào)轉(zhuǎn)換作用，彈性體材料的滯彈性(滯后和蠕變)是影響傳感器滯彈性能的主要因素。目前國(guó)內(nèi)外電阻應(yīng)變式稱重傳感器鋼質(zhì)彈性體材料多選用優(yōu)質(zhì)中碳合金鋼和馬氏體不銹鋼。要求彈性體材料具有高的屈強(qiáng)比、穩(wěn)定的彈性模量、優(yōu)良的強(qiáng)韌特性及小的滯彈誤差。上述彈性體材料被沿用多年，能滿足一般精度稱重傳感器的使用要求(如 C3 等級(jí))。隨著對(duì)傳感器稱重精度要求的不斷提高，這些傳統(tǒng)彈性體材料的滯彈性難以滿足高精度稱重傳感器的要求(如 C6 等級(jí))。為了達(dá)到 C6 等級(jí)，通常需要采用特制的應(yīng)變片彌補(bǔ)彈性體滯彈誤差對(duì)傳感器性能帶來(lái)的影響。但從目前來(lái)看，國(guó)內(nèi)外應(yīng)變片廠家還不能生產(chǎn)出性能穩(wěn)定、同時(shí)具有精確滯后和蠕變補(bǔ)償?shù)膽?yīng)變片。這就需要一種滯彈性小的彈性體材料，來(lái)滿足高精度稱重傳感器發(fā)展要求。如何來(lái)降低彈性體材料的滯彈性，一種是在彈性體材料熱處理工藝上做文章。通過(guò)熱處理工藝調(diào)整，降低彈性體材料的滯彈誤差，提高傳感器精度，材料滯彈性和材料亞結(jié)構(gòu)及內(nèi)耗有關(guān)，滯后隨著材料強(qiáng)度提高而降低，但彈性體強(qiáng)度的提高勢(shì)必降低彈性體綜合力學(xué)性能和傳感器使用的安全性。還有一種就是使用微合金化技術(shù)，在碳合金鋼中添加 V、N 等微量元素，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)稱重傳感器彈性體專用鋼。研究微量元素對(duì)中碳合金鋼滯彈性能的影響規(guī)律，從而達(dá)到大幅度降低彈性體滯彈誤差的目的，滿足高精度傳感器的使用要求。

4.高精度稱重儀表的選取

高精度的稱重傳感器需要配備高精度稱重顯示儀表，如今市場(chǎng)上的稱重儀表，如梅特勒－托利多公司的 IND245，T800，上海耀華的 XK3190 系列等都能滿足高精度電子地上衡的要求。

5.秤體的選擇

同時(shí)高強(qiáng)度秤臺(tái)也是組成高精度電子地上衡的重要一環(huán)。它能有效的保證在裝配有高精度傳感器的情況下使得整個(gè)系統(tǒng)的誤差盡可能的變小。

6.結(jié)論

隨著現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越迅速，高精度電子地上衡在工業(yè)，物流業(yè)和商業(yè)中的作用會(huì)越來(lái)越大，這也要求我們對(duì)電子地上衡的研究需要越來(lái)越深入。