如何選用稱重傳感器

稱重傳感器被喻為電子衡器的心臟，它的性能在很大程度上決定了電子衡器的準確度和穩定性。在設計電子衡器時，經常要遇到如何選用傳感器的問題。

1 如何選用傳感器

稱重傳感器實際上是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實際工作環境，這點對正確選用傳感器至關重要，它關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。

環境給傳感器造成的影響主要有以下幾個方面：

（1）高溫環境對傳感器造成涂覆材料融化、焊點開化、彈性體內應力發生結構變化等問題。對于高溫環境下工作的傳感器常采用耐高溫傳感器；另外，必須加有隔熱、水冷或氣冷等裝置。

（2）粉塵、潮濕對傳感器造成短路的影響。在此環境條件下應選用密閉性很高的傳感器。不同的傳感器其密封的方式是不同的，其密閉性存在著很大的差異。常見的密封油密封膠充填或涂覆；橡膠墊機械緊固密封；焊接（氬弧焊、等離子束焊）和抽真空充氮密封。從密封效果來看，焊接密封為最佳，充填涂覆密封膠為量差。對于室內干凈、干燥環境下工作的傳感器，可選擇涂膠密封的傳感器，而對于一些在 潮濕、粉塵性較高的環境下工作的傳感器，應選擇膜片熱套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的傳感器。

（3）在腐蝕性較高的環境下，如潮濕、酸性對傳感器造成彈性體受損或產生短路等影響，應選擇外表面進行過噴塑或不銹鋼外罩，抗腐蝕性能好且密閉性好的傳感器。

（4）電磁場對傳感器輸出紊亂信號的影響。在此情況下，應對傳感器的屏蔽性進行嚴格檢查，看其是否具有良好的抗電磁能力。

（5）易燃、易爆不僅對傳感器造成徹底性的傷害，而且還給其它設備和人身安全造成很大的威脅。因此，在易燃、易爆環境下工作的傳感器對防爆性能提高了更高的要求：在易燃、易爆環境下必須選用防爆傳感器，這種傳感器的密封外罩不僅要考慮其密閉性，還要考慮到防爆強度，以及電纜線引出頭的防水、防潮、防爆性等。

2 如何選擇傳感器數量和量程

傳感器數量的選擇是根據電子衡器的用途、稱體需要支撐的點數（支撐點數應根據使稱體幾何重心和實際重心重合的原則而確定）而定。一般來說，稱體有幾個支撐點就選用幾只傳感器，但是對于一些特殊的稱體如電子吊鉤秤就只能采用一個傳感器，一些機電結合稱就應根據實際情況來確定選用傳感器的個數。

傳感器量程的選擇可依據稱的最大稱量值、選用傳感器的個數、稱體的自重、可能產生的最大偏載及動載等因素綜合評價來確定。一般來說，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但在實際使用時由于加在傳感器上的載荷除被稱物體外還存在稱體自重、皮重、偏載及振動沖擊等載荷，因此選用傳感器量稱時，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。

傳感器量稱的計算公式是在充分考慮到影響稱體各個因素后，經過大量的實驗而確定的。

公式如下：C=K-0K-1K-2K-3(Wmax+W)/N

C—單個傳感器的額定量程；W—稱體自重；Wmax—被稱物體凈重的最大值；N—稱體所采用支撐點的數量；K-0—保險系數，一般取值在1.2~1.3之間；k-1—沖擊系數；k-2—稱體的重心偏移系數；k-3—風壓系數。

例如：一臺30t電子汽車衡，最大稱量是30t，稱體自重為1.9t，采用四只傳感器，根據當時的實際情況，選取保險系數k-0=1.25，沖擊系數k-1=1.18，重心偏移系數k-2=1.03，風壓系數k-3=1.02，試傳感器的噸位。

解：根據傳感器量程計算公式：C=K-0[×]K-1[×]K-2[×]K-3(Wmax+W)/N

可知：C=1.25[×]1.18[×]1.03[×]1.02[×](30+1.9)/4=12.36t

因此，可選用量程為15t的傳感器（傳感器的噸位一般只有10t、15t、20t、25t、30t、40t、50t等，除非特殊訂做）。

根據經驗，一般應使傳感器工作在其30%~70%量程內，但對于一些在使用過程中存在較大沖擊力的衡器，如動態軌道衡，動態汽車衡，鋼材稱等，在選用傳感器時，一般要擴大其量程，使傳感器工作在其量程的20%~30%之內，使傳感器的稱量儲備量增大，以保證傳感的安全和使用壽命。

3 如何選擇傳感器準確度等級

準確度等級包括傳感器的非線形、蠕變、蠕變恢復、滯后、重復性、靈敏度等技術指標。在選用傳感器的時候，不要單純追求高等級的傳感器，而既要考慮滿足電子稱的準確度要求，又要考慮其成本。