浅谈称重传感器安全系数的选择
称重传感器的工作原理解析：
称重传感器实际上是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。主要有S型、悬臂型、轮辐式、板环式、膜盒式、桥式、柱筒式等几种样式。
称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类，以电阻应变式使用最广。
称重传感器原理：
弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在其表面的电阻应变片（转换元件）同时产生变形。电阻应变片变形后，其阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号，从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
1：电阻应变片
电阻应变片是把一根电阻丝机械地分布在一块有机材料制成的基底上。电阻应变片的一个重要参数是灵敏系数k。当其两端受f力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。伸长时，其横截面积则缩小，截面圆半径则减少。电阻应变片的电阻变化率（电阻相对变化）和电阻丝伸长率（长度相对变化）之间成比例的关系。
需要说明的是：灵敏度系数k是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，与应变片的形状、尺寸大小无关。不同的材料的k值一般在1.7—3.6之间。其次k值是一个无因次量，没有量纲。
在材料力学中δl/l称作为应变，记作ε，用它来表示弹性往往显得太大，很不方便，常常把它的百万分之一作为单位，记作με。
2：弹性体
弹性体是一个有特殊形状的结构件。其功能有两个，首先承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，提供一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想地完成电信号的转换任务。
3：检测电路
检测电路的功能是把电阻应变片的阻值变化转变成为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便地解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
称重传感器安全系数的选择：
安全系数的确定必须注意承载器的自重、最大秤量、称重传感器的灵敏度和过载能力等指标。
①承载器的自重值
这个值是计算称重传感器最大秤量的依据之量范一。对于一般衡器来讲,在计算称重传感器最大秤的量值时可以不考虑承载器的自重值,因为其只占衡器总输出信号量的一小部分,平均到每只称重传感器上就更少了例如,一台80吨静态电子汽车衡,当其承载器尺寸为18mx3.4m时,自重为18吨,设计用8只最大秤量为30吨称重传感器时,负载量最大的称重传感器也只有3吨自重,而满载时当均布载荷,负载量最大的称重传感器要负担15.5吨的载重量。
但是,对于有一些特殊衡器,在计算称重传感器量程值时就不得不考虑承载器的自重值,因为这些传感衡器是将一套设备放在称重传感器上的,而设备中物料的重量只占总输出信号量的一小部分。例如，一台辊道秤,辊道部分自重有20吨左右,而被称钢坯量只有3吨左右。
②冲击载荷
在一些自动衡器和专用衡器设计时,在选择称重传感器时必须注意在称量过程中,被称车辆或物料对承载器的冲击作用力。有的冲击量不大,但时间较长,例如,动态电子轨道衡对列50节车辆进行计量时,就有100个转向架断续通过承载器;有的冲击频次不高,但偶然发生一次就比较大,例如,钢铁厂中使用的钢材秤。应在设计衡器结构时针对不同情况,采用不同的方法以减小冲击所带来的危害。
③称重传感器的灵敏度
目前常用的称重传感器当中,柱式结构的灵敏度通常为lmV/V,桥式结构、悬臂梁结构、平行梁结构的灵敏度通常为2mV/V,另有小部分悬臂梁结构、S型的灵敏度为3mV/V。在选用时必须注意到，灵敏度为1mV/V的称重传感器其安全过载能力一般是最大秤量的200%,极限过载能力般大于最大秤量的500%；灵敏度为2mV/V的称重传感器其安全过载能力一般是最大程量的150%,极限过载能力一般大于最大秤量的300%。
