浅析称重传感器系统设计和性能补偿
称重传感器的工作原理：
称重传感器采用金属电阻应变片组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的。
一、什么是称重传感器？称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
二、称重传感器的构造原理。金属电阻具有阻碍电流流动的性质，同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝（或膜）紧贴在被测物体上，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝（膜）也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。
三、称重传感器的外形构造有圆柱形、S形、长方形等。在整个定值分装控制系统中,称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件,选用gyl-3应变式称重测力传感器。四片电阻应变片构成全桥桥路,在所加桥压u不变的情况下,传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比,而且,供桥桥压u的变化直接影响电子称的测量精度,所以要求桥压很稳定。毫伏级的传感器输出经放大后,变成了0-10v的电压信号输出,送入v/f变换器进行a/d转换,其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端t1上。在微机内部由定时器0作计数定时,定时器0的定时时间由要求的a/d转换分辩率设定。
定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。在显示的同时,计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。测量值与给定值进行比较,取差值提供pid运算,当重量不足,则继续送料和显示测量值。一旦重量相等或大于给定值,控制接口输出控制信号,控制外部给料设备停止送料,显示测量终值,然后发出回答令,表示该袋装料结束,可进行下袋的装料称重。
图2所示为自动称重和装料装置。每个装料的箱子或袋子沿传送带运动,直到装有料的电子称下面,传送带停止运动,电磁线圈2通电,电子称料斗翻转,使料全部倒入箱子或袋子中,当料倒完,传送带马达再次通电,将装满料的箱子或袋子移出,并保护传送带继续运行,直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源,与此同时,电子称料箱复位,电磁线圈1通电,漏斗给电子秤自动加料,重量由微机控制,当电子秤中的料与给定值相等时,电磁线圈1断电,弹簧力使漏斗门关上。装料系统开始下一个装料的循环。当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时,这个过程可以持续不断地进行下去。必要时,工作人员可以随时停止传送带,通过拔码盘输入不同的给定值,然后再启动,即可改变箱或袋中的重量。
本系统选用不同的传感器,改变称重范围,则可以用到水泥、食糖、面粉加工等行业的自动包装中。
2.宁波辰邦传感器在商用电子秤中的应用
目前,商用电子计价秤的使用非常普及,逐渐会取代传统的杆称和机械案秤。电子计价秤在秤台结构上有一个显著的特点:一个相当大的秤台,只在中间装置一个专门设计的传感器来承担物料的全部重
称重传感器的构造原理：
金属电阻具有阻碍电流流动的性质，同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。因此，将金属丝（或膜）紧贴在被测物体上，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝（膜）也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。称重传感器就是将金属电阻应变片粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。
称重系统设计：
宁波辰邦认为当载荷施加到圆柱状称重传感器的中线时，会产生拉伸或压缩。当施加于梁时，会产生剪切 或弯曲。梁可以单端安装，也可双端安装。决定安装方式的因素包括结构需求、稳定性需求和相关的成本、复杂程度、维护性等考虑。选用的称重传感器应当在 抗腐蚀、可冲洗等方面满足工作环境需求。
宁波辰邦认为选择称重传感器的分步是确定最大特测重量(毛重) .这等于工质重量、容器及连接附件重量一包括卸压阀、 工具、混料器及马达、梯子、加热套及加热工质一以及任何其它可能通过管道或导管被施加到容器上的重量之和。如果容器的皮重超过工质重量，铡量的准确度就会下降。
压力容器和带蒸气加热套的容器需婴额外的补偿功能，因为蒸气的重量会随温度和压力变化。-一个只装了5000加仑空气的容器会在室温压力增大一个大气压时，增重45bs.
称重传感器性能补偿：
称重系统的性能受到以下诸多因素的影响:温度、振动、结构移动、环境和维护。大多数系统都带有温度补偿，补偿范围应大于预期的环境和工作温度范围。若过程容器温度很高(或很低)，容器与称重传感器之闻需要绝热。
大多数上等应变计称重传感器电路中都内置零点和跨度的温度校准。在常规温度极限(-4到160*F)之外工作的称重传感器需要额外的修正。或将称重传感器周围的温度控制在该范围之内。称重传感器也需要避免过强的热辐射，尤其是单侧辐射。
在金属加工工业，称重传感器需要在高达500F的温度下持续工作。用在应变计背面的粘接材料通常无法耐受如此
高温。在高温应用中，合金制成的应变感应导线可使用无机(陶瓷)的粘接剂来固定。或者使用火焰喷涂工艺，利用熔融的氧化铝涂覆应变感应元件来提供固定。这种固定方法可以短暂承受高达1000F的温度。
将称重系统的支座与支承马达等振动没备或受到车辆移动影响的刚质结构、地面等隔离，可以将振动影响降到*低。吸振材料可以用来隔高称重传感器与容器之间的振动，但用在振动源时效果会下降.类似地，称重变送器也可带有振动噪音过滤功能，但*理想的方法是消除振源。称重时，称重传感器好能停止所有的工质流入和 流出，关闭与容器相连的马达和混料器。对于搅拌中的容器，应使用缓冲板来减弱工质的浪涌和回转。
称重传感器的工作环境是动态的，因此需要定期检查。这包括**仪表、线缆和连接的接线盒等装置上的碎屑、冰、积水(或积液)，防热、防阳光直射和防风。称重传感器也需要防止雷击和电源浪涌。维护工作主要包括检直称重传感器的周围环境、结构、走线、接线盒(湿度和固定端)、调整支架和锁定杆、定期校准称重传感器，并确保载荷均匀。
称重传感器可承受200%量程的侧向裁荷。如果传感器遭到车辆碰撞或类似的干扰，需要检查称重传感器是否受到了损坏并重新校准。维护相关的检查应该在传感器加载和空载的状态下分别进行，并且要在传感器机身/组织结构所有可能的温度范围内分别进行。
