称重传感器与衡器发展的关系

衡器发展的历史

称重传感器是指利用传感器的性能特点对物体进行精准的测量。在我们生活中，小到生活零用品称重，大到港口等大型货物称重测力，称重传感器已被广泛应用于各类电子衡器。

“衡”取“衡量”之意，是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的仪器，是国民经济各部门使用最普遍、数量最多的一种计量装置。衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。

资料表明，我国早在公元前16世纪（商朝、西周）时，就已有称量物料质量的简单衡器，公元前5世纪的春秋时期，《墨经.经下》中对木杆秤有了文字记载。时至今日，在我国，它仍然是一种民间最普及的衡器。而在工业发达的国家，木杆秤已是一种难于寻觅的历史文物了。

机械式衡器，在我国始于19世纪末（清末），当时商业、工矿企业过去普遍使用的案秤、磅秤和各种机械式汽车衡、轨道衡即属于此类。至今，我国的机械式衡器制造业已有一百多年的生产历史，已具有相当的技术水平和生产规模。目前，我国使用中的各种商业衡器和工业的地中衡，几大部分仍然是机械衡器。

60年代，研究成功了一种机电结合的自动秤——光栅秤，它由杠杆系统、光栅装置和电子线路三部分组成。杠杆系统在载荷作用下产生位移，光栅装置将这一位移转换成数字信号送入电子线路，最后用数码管直观地显示重量。

称重传感器对衡器发展的贡献

再后来，有了前文所述称重传感器，从原理上看，称重传感器是测力传感器的一种。由于其只能测量垂直于水平面指向地心的力，故一般应用在衡器方面，而其他的测力传感器，对任何方向的力都能测量，所以应用范围更加广阔。

除此之外，两者在计量单位、精度等级、测量范围、加载方向、工作温度、固有频率等诸多方面存在不同。例如，称重传感器的预期负载总是沿着地球中心的方向（即重力方向），而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。再如，设计加载装置及安装时应保证加载力的作用称重传感器受力轴线重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减至最小。

称重传感器按转换方法可以分为光电式、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，目前使用最广的是电阻应变式。

电阻应变式称重传感器的原理是，弹性体（弹性元件，敏感粱）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形；电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小）。再经过相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流）输出，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。其中电阻应变片是把一根电阻灶机械地布置在一块有机材料制成的基底上，弹性体是个特殊形状的结构件。它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；同时要产生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应变电信号的转换任务。检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。

称重传感器应用范围及用途

称重传感器主要用来测量重量，在各种电子衡器、工业控制领域、在线控制、安装过载报警、材料试验机等领域规范应用，应用的设备包括电子汽车衡、电子台秤、电子叉车、动态轴重秤、电子吊钩秤、电子计价秤、电子钢材秤、电子轨道衡、料斗秤、配料秤、灌装秤等等。称重传感器一般无法被直接发现，因为它们通常隐藏在设备中，属于配件。

在高速公路的入口处建造载重检测支路，当载重卡车驶过动态称重桥时，称重传感器和电子称即自行检查判断，同时给出信号控制交通信号灯。随着传感器和其它电子设备的发展，将会越来越智能化，可以实现无人控制就能阻止超重车辆通过，还能能车辆按重量收费。