傳感器是電子天平的重要元器件，關(guān)乎著電子天平稱重的靈敏度、精確度，可以說(shuō)是電子天平的“心臟”器件。電子天平發(fā)展至今，其傳感器的種類也經(jīng)過(guò)了歷次更迭，不同構(gòu)造、不同原理的天平傳感器，其性能、價(jià)格也是千差萬(wàn)別。

以下我們來(lái)了解一下電子天平主流的傳感器類型：

1、電感式傳感器

電感式傳感器是利用電磁力與被測(cè)物體的重力相平衡的原理來(lái)測(cè)量稱重的。天平秤盤通過(guò)支架連桿與線圈連接，在稱量范圍內(nèi)，當(dāng)被測(cè)物的重力通過(guò)連桿作用在線圈上，這時(shí)在磁場(chǎng)中若有電流通過(guò)，線圈將產(chǎn)生一個(gè)電磁力，流經(jīng)線圈內(nèi)部的電流I與被測(cè)物體的質(zhì)量成正比，因此只要測(cè)出電流I即可知道物體的質(zhì)量。

電感式傳感器構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本較低，適用于對(duì)精度要求不高的電子天平。

2、電容式傳感器

電容式傳感器的稱重原理是：利用電容振蕩電路的振蕩頻率F與極板間距d的正比例關(guān)系，當(dāng)在稱重臺(tái)加載負(fù)載時(shí)，兩個(gè)極板間的距離發(fā)生變化，電路的振蕩頻率也隨之變化，測(cè)出頻率的變化即可求出負(fù)載的質(zhì)量。

電容式傳感器耗電量小，具有較高的信噪比和系統(tǒng)穩(wěn)定性，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)，可在高低溫、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境下工作。但其輸出阻抗高，負(fù)載能力差，精確度較低，約為1/200~1/500。

3、電阻應(yīng)變片式傳感器

電阻應(yīng)變片式傳感器的原理是利用金屬材料在壓力和張力作用下會(huì)發(fā)生電阻值變化的現(xiàn)象，將被測(cè)的非電量轉(zhuǎn)換成電阻的變化，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路變成電量的輸出。其優(yōu)點(diǎn)是精度高，測(cè)量范圍廣，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小重量輕，使用壽命長(zhǎng)，性能穩(wěn)定可靠，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是對(duì)于大應(yīng)變有較大的非線性、輸出信號(hào)較弱，但可采取一定的補(bǔ)償措施。

應(yīng)變片式傳感器在天平上的工作原理：稱盤空載時(shí)，應(yīng)變片的阻值相同，電壓通過(guò)橋式電路后輸入到放大器的電壓為零。當(dāng)天平稱盤上有負(fù)載的時(shí)候，應(yīng)變片被拉伸或受壓，其阻值增大或減小。這樣一來(lái)，經(jīng)過(guò)橋式電路后有一微小電壓輸入到放大器。這一數(shù)值經(jīng)放大，微處理器處理后顯示出來(lái)，即被稱物體重量。

使用電阻應(yīng)變片式傳感器制造的電子天平，精度可達(dá)萬(wàn)分之一，量程較大，從幾公斤到幾十噸都可應(yīng)對(duì)。

4、電磁平衡式傳感器

電磁平衡式傳感器利用電磁力平衡原理制作而成，測(cè)量時(shí)其導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在被稱物的重力作用下，因變形而產(chǎn)生位移，位移經(jīng)杠桿放大后，使與杠桿相連的線圈在靜磁場(chǎng)中移動(dòng)，光電裝置測(cè)出線圈偏離了原來(lái)的平衡位置。由電路控制部分給線圈一定的補(bǔ)償電流，通有電流的線圈在磁場(chǎng)收到電磁力作用，使杠桿恢復(fù)到平衡位置。將這個(gè)與被稱物相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償電流由電路控制部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，即可測(cè)得被稱物的質(zhì)量。

電磁平衡式傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜但精度很高，采用電磁平衡式的電子天平可達(dá)到百萬(wàn)分之一以上的精度，受溫度變化的影響較小，使用壽命長(zhǎng)。

5、單體傳感器

超級(jí)單體傳感器，是將一塊特種合金在10000rpm的超高速三維加工中心上一次加工成一個(gè)除磁缸和線圈之外的完整的傳感器。由于其使用單一材料，膨脹系數(shù)一致，溫度漂移?。粋鞲衅鳠o(wú)連接簧片，連接強(qiáng)度高，無(wú)內(nèi)應(yīng)力，不像分體式傳感器那樣具有簧片斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

使用超級(jí)單體傳感器的天平具有更高的精度（最高分辨率可達(dá)億分之二）、更快速地響應(yīng)、更加穩(wěn)定的示值讀數(shù)、更加堅(jiān)固且耐用，并且受環(huán)境溫度影響極小。

6、單模傳感器

單模傳感器是將一塊特種合金利用線切割進(jìn)行二維加工的稱重傳感器。它的橫梁組成方式是外加杠桿，由于非一體化結(jié)構(gòu)，比較敏感，四角誤差不可外部調(diào)節(jié)。

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