電阻式稱重傳感器根據(jù)壓阻原理工作的輸出電壓變化
稱重傳感器是將作用在其上的負(fù)載或力轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的傳感器或換能器。該電子信號(hào)可以是電壓變化、電流變化或頻率變化，具體取決于所使用的稱重傳感器和電路的類型。有許多不同種類的稱重傳感器。
電阻式稱重傳感器根據(jù)壓阻原理工作。當(dāng)向傳感器施加負(fù)載/力/應(yīng)力時(shí)，它會(huì)改變其電阻。當(dāng)施加輸入電壓時(shí)，電阻的這種變化會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的變化。
電容式稱重傳感器的工作原理是電容變化，這是系統(tǒng)在施加電壓時(shí)保持一定量電荷的能力。對(duì)于普通的平行板電容器，電容與極板的重疊量和極板之間的電介質(zhì)成正比，與極板之間的間隙成反比。
電阻式稱重傳感器如何工作？
稱重傳感器是通過使用附有多個(gè)應(yīng)變儀的彈性構(gòu)件（具有非常高度可重復(fù)的偏轉(zhuǎn)模式）制成的。
在上圖所示的這個(gè)特定的稱重傳感器中，總共有四個(gè)應(yīng)變計(jì)被粘合到稱重傳感器的上表面和下表面。
當(dāng)負(fù)載如上所示施加到電阻式稱重傳感器的主體時(shí)，彈性構(gòu)件如圖所示發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并由于施加的應(yīng)力而在這些位置產(chǎn)生應(yīng)變。結(jié)果，兩個(gè)應(yīng)變儀處于壓縮狀態(tài)，而另外兩個(gè)處于拉伸狀態(tài)。
在測量過程中，重量作用在稱重傳感器的金屬彈簧元件上并導(dǎo)致彈性變形。該應(yīng)變（正或負(fù)）通過安裝在彈簧元件上的應(yīng)變儀(SG)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。最簡單的稱重傳感器類型是帶有應(yīng)變儀的彎曲梁。使用惠斯通電橋電路將這種應(yīng)變/電阻變化轉(zhuǎn)換為與負(fù)載成正比的電壓。
惠斯通電橋電路
四個(gè)應(yīng)變計(jì)配置為惠斯通電橋配置，連接四個(gè)獨(dú)立的電阻器，如所謂的惠斯通電橋網(wǎng)絡(luò)所示。將激勵(lì)電壓（通常為10V）施加到一組角上，并測量其他兩個(gè)角之間的電壓差。在沒有施加負(fù)載的平衡狀態(tài)下，當(dāng)四個(gè)電阻值緊密匹配時(shí)，電壓輸出為零或非常接近零。這就是為什么它被稱為平衡橋電路。
當(dāng)應(yīng)變儀連接到的金屬構(gòu)件受到力的作用時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致一個(gè)（或多個(gè)）電阻器的電阻發(fā)生變化。電阻的這種變化會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的變化。在將小的毫伏級(jí)信號(hào)仔細(xì)放大為更高幅度的0-5V或0-10V信號(hào)后，可以測量和數(shù)字化輸出電壓的這種微小變化（通常響應(yīng)于滿載而產(chǎn)生的總變化約為20毫伏）。
這些稱重傳感器已經(jīng)使用了幾十年，可以提供非常準(zhǔn)確的讀數(shù)，但在制造過程中需要許多繁瑣的步驟
除了彎曲梁之外，還有各種稱重傳感器設(shè)計(jì)。這包括例如：
·用于高負(fù)載的帶有柱形彈簧元件的稱重傳感器
·用于非常高負(fù)載的空心圓柱形稱重傳感器
·直接來自測量支架的帶有彈簧元件的稱重傳感器
·環(huán)形扭力傳感器
·剪切梁稱重傳感器
·帶膜片彈簧元件的稱重傳感器。
