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。
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。
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。