電子天平傳感器的分類及工作原理

電子天平是電子衡器中的一種，利用電磁力平衡原理進(jìn)行稱量物體質(zhì)量。而傳感器則是電子天平的核心組件。電子天平采用的傳感器一般分為：電阻應(yīng)變片式傳感器、電容式傳感器和電磁力平衡式傳感器。其中電阻應(yīng)變片式傳感器和電磁力平衡式傳感器是目前采用多的兩種傳感器，分別用于低端市場和市場。

電阻應(yīng)變片式傳感器結(jié)構(gòu)簡單、精度較低，價格便宜，適用于對精度要求不高的用戶。

電磁力平衡式傳感器稱量精度較高、顯示快速清晰并且具有自動檢測系統(tǒng)、簡便的自動校準(zhǔn)裝置以及超載保護(hù)等裝置，因而價格較高，適用于對精度要求較高的場合。

電容式傳感器的性價比就是介于這兩者之間，稱量速度快，但是也不能達(dá)到很高的精度。

工作原理：

（1）、應(yīng)用應(yīng)變片式傳感器的電子天平在壓力和張力作用下會發(fā)生電阻值變化的現(xiàn)象，將被測的非電量轉(zhuǎn)換成電阻的變化，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路變成電量輸出，從而計量物重。

（2）、應(yīng)用電磁力平衡式傳感器的電子天平是通過支架連桿與一個線圈相連，該線圈置于固定的磁鐵——磁鋼之中。當(dāng)線圈通電時，自身產(chǎn)生的電磁力與磁鋼磁力作用，產(chǎn)生向上的作用力，該力與稱盤中稱量物的向下重力平衡。線圈通入的電流大小與該物重力成正比，利用該電流大小可計量稱量物的重量。其線圈上電流大小的自動控制與計量是通過天平的位移傳感器、調(diào)節(jié)器及放大器實現(xiàn)。當(dāng)盤內(nèi)稱量物的重量變化時，與盤相連的支架連桿帶動線圈同步下移，位移傳感器將此信號檢出并傳遞，經(jīng)調(diào)節(jié)器和電流放大器調(diào)節(jié)線圈電流大小，使其產(chǎn)生向上之力，推動稱盤到稱量物恢復(fù)原位置為止，重新達(dá)線圈電磁力與物重力平衡，此時的電流可計量物重。

電磁力平衡式傳感器是一項相對成熟的技術(shù)，對傳感器的生產(chǎn)條件要求較高。這種電子天平由于其*的工作原理和成熟的工藝水平，精度非常高，價格也昂貴，主要用于市場。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在市場上又出現(xiàn)了單模塊傳感器，例如：瑞士梅特勒托利多集團(tuán)開發(fā)的單模塊傳感器“MonoBloc”，它將傳統(tǒng)的電磁力平衡式傳感器中的杠桿、上下導(dǎo)桿、底座等90多個零部件融為一體。此外，單模塊傳感器的分辨率比傳統(tǒng)傳感器的分辨率提高10倍，達(dá)到二千萬分之一。由于內(nèi)部無連接螺絲，從而大大提高其可靠性：同時，的機(jī)械傳輸性能和扭力保護(hù)，提高了其使用壽命。值得一提的是，環(huán)境變化而引起的溫度漂移是影響檢稱精度的原因之一，由于單模塊具有同一性的溫度變化，使測量的可靠性得以大大提高。