電子秤的工作原理課件

電子秤的工作原理出品人：林情、吳為超、林錦鑫、什么是電子秤電子秤，屬于衡器的一種，是利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測定物體質(zhì)量的工具。電子秤主要由承重系統(tǒng)（如秤盤、秤體）、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（如杠桿傳力系統(tǒng)、傳感器）和示值系統(tǒng)（如刻度盤、電子顯示儀表）3部分組成。幾種常用的電子秤稱重傳感器類型稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為：光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動式、陀螺儀式、電阻應變式等8類，以電阻應變式使用最廣。下面我們來詳細介紹以電阻應變式作為稱重傳感器的電子秤。電子秤，主要是由電橋電路及電阻應變式傳感器組成,在現(xiàn)代測量技術中常常需要將非電量,利用傳感器轉(zhuǎn)變成電量，后再進行測量，電阻應變式傳感器是一種利用金屬電阻應變片，將應變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，它一般分為金屬絲式和箔式兩類,這里分別介紹其結構和工作原理,其結構如圖所示:電阻應變式傳感器電阻應變式傳感器原理測量力時,可將電阻應變片粘貼在承受被測力的彈性元件上當力作用在彈性元件上時,它將產(chǎn)生應變,通過粘貼膠將此應變傳遞給電阻應變片,使應變片的電阻產(chǎn)生變化,此現(xiàn)象稱為電阻應變效應因為彈性元件的應變與所承受的力的大小成比例,所以應用橋式測量電路測出電阻應變片的電阻變化值即可測出力的大小導體的電阻值可以用下式計算當此應變片兩端受拉或受壓以后,它將發(fā)生變化,對上式進行微分,得通過上式可看出,電阻變化與應變片的應變是成比例的通過測量電阻的變化,就可測出應變,也就可以測出受力了接下來通過介紹非平衡電橋的工作原理了解怎樣測量電阻的變化非平衡電橋的工作原理在測量中常常會因為待測信號很小,所以用一般的測量儀表較難直接測量,因此常把它轉(zhuǎn)換成電壓變化后再用電測儀器進行測定,這正是利用電橋電路來進行這種變換的。ps:惠斯通電橋科技名詞定義中文名稱：惠斯通電橋英文名稱：Wheatstonebridge定義：測量電阻值的一種四臂電橋，被測電阻為一個臂，其余三個臂是已知標準電阻，其中至少有一個臂是可調(diào)的。應用學科：機械工程（一級學科）；電測量儀器儀表（二級學科）；電測量器具和設備（三級學科）惠斯通電橋（又稱單臂電橋）是一種可以精確測量電阻的儀器。圖所示是一個通用的惠斯通電橋。電阻R1，R2，R3，R4叫做電橋的四個臂，G為檢流計，用以檢查它所在的支路有無電流。當G無電流通過時，稱電橋達到平衡。平衡時，四個臂的阻值滿足一個簡單的關系，利用這一關系就可測量電阻。PS：稱重傳感器的基本知識3.常用應變計的阻值(Ω)

350；700；1000三、稱重傳感器的工作原理1.兩個典型的力學模型當F＞0時，R1、R3被拉伸，阻值增大；R2、R4被壓縮，阻值減小。2.惠斯頓電橋在應變計的電測技術中，應用最廣泛的測量電路是惠斯通電橋電路。測量電橋由于具有靈敏度高、測量范圍寬、電路結構簡單、精度高、容易實現(xiàn)溫度補償?shù)葍?yōu)點，因此能很好地滿足應變測量的要求。電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種，當Ui為直流時該電橋為直流電橋。電橋電路如上圖所示，它的四個橋臂由R1、R2、R3、R4組成。1)直流電橋的電壓輸出根據(jù)分壓原理，從D-A-C半橋來看，從D經(jīng)A到C的電壓降為Ui，通過R1、R2的電流I1=Ui/(R1+R2)(1)R2上的電壓降為I1R2，代入(1)得UAC=Ui*R2/(R1+R2)(2)同樣，D-B-C半橋的電壓降也是Ui，R3上的電壓降為：PS:靈敏度我們在選擇稱重傳感器時，傳感器的說明書會有很多參數(shù)向我們說明這種傳感器的性能指，其中的抗干擾的，受溫度漂移影響的。還有精度的。

其中有一個參數(shù)叫靈敏度，它一般是向如下這么標注的：

靈敏度

2±0.002(mv/v)

這個靈敏度是什么意思呢？這是傳器的一個重要性能指標，當然其它指標也很重要，但在我們選擇傳感器要使用時，這個指標會直接影響到使用。其實它的意思是，傳感器在受到額定的拉力(如果滿量程是200KG的，它的額定拉力就是200KG)做用下，在激勵電壓(也叫供橋電壓，輸入電壓)是1v的情況下，它的兩個輸出端會有2mv的壓力變化。當然實際工作時激勵電壓會大于1v，一般為10v到12v。如果一個200KG的傳感器，它的靈敏度是2±0.002(mv/v)，它的激勵電壓是10v，那么在200KG拉力作用下，輸出端的壓力變化就是2*10=20mv。我們在選擇傳感器的時候，往往是三個或四個同時并聯(lián)使用的，必須要求每個傳感器的靈敏度要相同才能同時使用。如果不相同的會使整個秤不準，把一個東西放在同一個秤的不同地方會顯示不同的重量。如果在更換損壞的傳感器時，也要找到靈敏度和量程相同的傳感器，其它的指標可以忽略，只要這兩項指標相同，