拉式称重传感器基本原理
拉力传感器的介绍：
拉力传感器又叫电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列。它使用两个拉力传递部分传力，在其结构中含有力敏器件和两个拉力传递部分，在力敏器件中含有压电片、压电片垫片，后者含有基板部分和边缘传力部分，其特征是使两个拉力传递部分的两端分别固定在一起，用两端之间的横向作用面将力敏器件夹紧，压电片垫片在一侧压在压电片的中心区域，基板部分位于压电片另一侧与边缘传力部分之间并紧贴压电片，其用途之一是制成钩秤以取代杆枰。实际工作环境对于正确选用拉力传感器至关重要，它不仅关系到拉力传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，甚至整个衡器的可靠性和安全性。
拉力传感器的优点是精度高，测量范围广,寿命长,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。它的缺点是对于大应变有较大的非线性、输出信号较弱，但可采取一定的补偿措施。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。
拉式称重传感器基本原理：
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。
称重传感器均采用全桥式等臂电桥，主要是因为全桥式等臂电桥的灵敏度，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵消。
拉式称重传感器所具备的特性：
1：重复性：重复性是指传感器在输入量按同一方向作全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。
2：线性度：指传感器输出量与输入量之间的实际关系曲线偏离拟合直线的程度。定义为在全量程范围内实际特性曲线与拟合直线之间的大偏差值与满量程输出值之比。
3：迟滞：传感器在输入量由小到大(正行程)及输入量由大到小(反行程)变化期间，其输入输出特性曲线不重合的现象成为迟滞。对于同一大小的输入信号，传感器的正反行程输出信号大小不相等，这个差值称为迟滞差值。
4：灵敏度：灵敏度是传感器静态特性的一个重要指标。其定义为输出量的增量与引起该增量的相应输入量增量之比。用S表示灵敏度。
5：漂移：传感器的漂移是指在输入量不变的情况下，传感器输出量随着时间变化，这个现象称为漂移。产生漂移的原因有两个方面：一是传感器自身结构参数;二是周围环境(如温度、湿度等)。
拉式称重传感器结构和功能：
称重传感器由带有应变片的弹性体组成。弹性体通常由钢或铝制成，非常结实，具有非常小的弹性变形。正如名词“弹性体”所言，钢或铝在负载下产生一定量的变形，但随后会返回到初始位置，弹性地响应每次负载。这些极小的变化可以通过应变片获得。应变片的变形由电子仪器解释以确定重量。
要了解最后一点，我们需要更详细地解释应变片：它们是电导体，以蜿蜒的方式牢固地附着在基底上。当基底被拉动时，它和电导体就会一起变长。当其收缩时，将变短。这将导致电导体中的电阻产生变化。
应变片牢固地被固定到到弹性体上，因此它经历相同的变形。对于称重传感器来说，这些应变片被布置在惠斯通电桥中（见图1）。这意味着四个应变片连接，组成一个桥路，并且被测量力的方向与测量栅丝相应对齐。
如果一个物体放置在称重传感器上或悬挂在其上，则可以确定物体的重量。称重传感器的预期负载总是沿着地心的方向，即重力方向。也就是只能获得载荷重力方向的力分量。而力传感器不是这样，尽管设计类似。力传感器可以获取所有方向上发生的载荷。与地球引力的方向和安装方式无关。
