电子天平传感器的分类及工作原理

电子天平传感器的分类及工作原理

电子天平是电子衡器中的一种，利用电磁力平衡原理进行称量物体质量。而传感器则是电子天平的核心组件。电子天平采用的传感器一般分为：电阻应变片式传感器、电容式传感器和电磁力平衡式传感器。其中电阻应变片式传感器和电磁力平衡式传感器是目前采用多的两种传感器，分别用于低端市场和市场。

电阻应变片式传感器结构简单、精度较低，价格便宜，适用于对精度要求不高的用户。

电磁力平衡式传感器称量精度较高、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置，因而价格较高，适用于对精度要求较高的场合。

电容式传感器的性价比就是介于这两者之间，称量速度快，但是也不能达到很高的精度。

工作原理：

（1）、应用应变片式传感器的电子天平在压力和张力作用下会发生电阻值变化的现象，将被测的非电量转换成电阻的变化，再经过转换电路变成电量输出，从而计量物重。

（2）、应用电磁力平衡式传感器的电子天平是通过支架连杆与一个线圈相连，该线圈置于固定的磁铁——磁钢之中。当线圈通电时，自身产生的电磁力与磁钢磁力作用，产生向上的作用力，该力与称盘中称量物的向下重力平衡。线圈通入的电流大小与该物重力成正比，利用该电流大小可计量称量物的重量。其线圈上电流大小的自动控制与计量是通过天平的位移传感器、调节器及放大器实现。当盘内称量物的重量变化时，与盘相连的支架连杆带动线圈同步下移，位移传感器将此信号检出并传递，经调节器和电流放大器调节线圈电流大小，使其产生向上之力，推动称盘到称量物恢复原位置为止，重新达线圈电磁力与物重力平衡，此时的电流可计量物重。

电磁力平衡式传感器是一项相对成熟的技术，对传感器的生产条件要求较高。这种电子天平由于其*的工作原理和成熟的工艺水平，精度非常高，价格也昂贵，主要用于市场。随着技术的发展，现在市场上又出现了单模块传感器，例如：瑞士梅特勒托利多集团开发的单模块传感器“MonoBloc”，它将传统的电磁力平衡式传感器中的杠杆、上下导杆、底座等90多个零部件融为一体。此外，单模块传感器的分辨率比传统传感器的分辨率提高10倍，达到二千万分之一。由于内部无连接螺丝，从而大大提高其可靠性：同时，的机械传输性能和扭力保护，提高了其使用寿命。值得一提的是，环境变化而引起的温度漂移是影响检称精度的原因之一，由于单模块具有同一性的温度变化，使测量的可靠性得以大大提高。