電子衡器的原理

01.電子衡器的組成

電子衡器的主要組成，包含秤重傳感器，信號放大器，A/D轉(zhuǎn)換器，單晶片微處理器與控制電路，鍵盤，顯示器與電源等部分所組成。有些電子衡器因應(yīng)現(xiàn)代量販消費(fèi)形態(tài)的趨勢，會(huì)與條碼機(jī)或電腦等連線，列印出重量/價(jià)格或是將資料輸入電腦。

當(dāng)秤重傳感器承受重量W后，輸出毫伏特(mV)級的微弱信號，經(jīng)過信號放大器將輸出信號放大至伏特級，再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換位數(shù)字信號后，進(jìn)入單晶片微處理器，在單晶片微處理器經(jīng)過運(yùn)算處理，即可由顯示器顯示重量的示值，若是計(jì)價(jià)的電子秤，則需再與鍵盤輸入的單價(jià)數(shù)目相乘，而在不同的顯示器尚顯示重量，單價(jià)和總價(jià)。若再有需求則可經(jīng)過I/O輸出入，列印或存儲資料。如下圖1-1所示。

02感應(yīng)器的組成

金屬材料（可能是鋁、鋼等材料）：依據(jù)不同的用途及不同的使用環(huán)境而選用。

應(yīng)變片(STRAIN GAGE)：是一種金屬膜所制作成的電阻元件，將應(yīng)變片貼在金屬之彈性梁上之敏感部位。它能夠?qū)椥粤旱淖冃瘟?，轉(zhuǎn)化成電阻的變化。

溫度補(bǔ)償電阻：根據(jù)金屬及應(yīng)變片之溫度特性，用以補(bǔ)償溫度之耐受性。

電阻應(yīng)變片式秤重傳感器的原理

電阻應(yīng)變片式秤重傳感器是將薄片絲狀的金屬絲繞成的金屬電阻應(yīng)變片黏貼在已經(jīng)設(shè)計(jì)毫的彈性體上，緊由彈性體承受負(fù)載后產(chǎn)生變形，而此變形又使金屬絲產(chǎn)生拉長或縮短的效應(yīng)，而產(chǎn)生電阻的改變；又將電阻應(yīng)變片以惠斯登電橋的形式連接，當(dāng)通以電源后，因電阻變化而產(chǎn)生惠斯登電橋的電壓不平衡，所產(chǎn)生的電壓差與負(fù)載成正比，所以緊由電阻變化量可用于負(fù)載的量測上；

如下圖1-2所示

秤重傳感器的等級劃分以及誤差規(guī)范

03衡器等級的劃分

電子衡器的測量技術(shù)特性主要是由秤重傳感器來決定的，為了比較各種不同秤重傳感器原理的效能，需考慮國際建議OIML R60”秤重傳感器檢定規(guī)范“和從檢定衡器的國際建議OIML R76”非自動(dòng)

如下圖1-3所示

04衡器的誤差規(guī)范

OIML R76國際建議“非自動(dòng)衡器”的衡器等級劃分為(一級)、(二級)、 (三級）、 (四級) 四個(gè)等級；相對應(yīng)OIML R60國際建議“秤重傳感器檢定規(guī)范”,分為A、B、C、D四個(gè)等級；秤重傳感器等級A、B、C、D相當(dāng)于檢定衡器等級 (一級)、(二級)、 (三級）、 (四級)。根據(jù)OIML R60，而秤重傳感器的允差是OIML R76規(guī)定的衡器允差的0.7倍。即當(dāng)衡器儀器的檢定分度值e視為與秤重傳感器的檢定分度值v相當(dāng)時(shí)，秤重傳感器的大允差為0.7e。所以OIML R76號國際建議衡量儀器于不同負(fù)荷下的大允差為0.5e，1.0e，和1.5e；換算為秤重傳感器于不同符合下的大允差為0.35v，0.7v和1.05v；

電子衡器的原理