汽車衡的主要部件包括秤臺(tái)、稱重傳感器、顯示儀表三大部分，稱重傳感器是其中將非電量的重力轉(zhuǎn)換為可測(cè)量電信號(hào)的轉(zhuǎn)換裝置，是汽車衡最重要的檢測(cè)元件，只有稱重傳感器將秤臺(tái)承受的重力準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，后面的顯示儀表才能正確地計(jì)算和顯示被測(cè)量值。本文從使用環(huán)境、傳感器結(jié)構(gòu)、量程、準(zhǔn)確度等方面人手，探討如何選擇汽車衡的稱重傳感器。

0.引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電子汽車衡的使用越來越廣泛，稱重傳感器作為汽車衡的核心部件，它的性能和工作狀態(tài)決定了電子汽車衡的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)、安裝和改造汽車衡時(shí)，如果稱重傳感器選擇不當(dāng)，將直接造成汽車衡的稱量、偏載、重復(fù)性等性能超差，影響企業(yè)計(jì)量工作的開展。下面我們就從使用環(huán)境、傳感器結(jié)構(gòu)、量程、準(zhǔn)確度等方面入手，探討如何選擇汽車衡的稱重傳感器。

1.使用環(huán)境對(duì)稱重傳感器造成的影晌

1)稱重傳感器是一種電子器件，在易燃、易爆的環(huán)境下工作，一旦發(fā)生問題不僅會(huì)對(duì)汽車衡造成破壞，也會(huì)對(duì)人員、設(shè)備造成傷害。因此，在易燃易爆環(huán)境下工作的稱重傳感器必須有很好的防爆性能。

2)根據(jù)GB—T 7551--1997《稱重傳感器》的要求，A級(jí)和B級(jí)稱重傳感器的環(huán)境溫度要求為10～30'E，C級(jí)和D級(jí)稱重傳感器的環(huán)境溫度要求為一10～+40℃，所以根據(jù)環(huán)境的溫度結(jié)合所選擇的傳感器等級(jí)，我們就可以合理地選擇相應(yīng)的傳感器。

3)潮濕、粉塵及腐蝕性環(huán)境下，易造成傳感器彈性體受損和內(nèi)部短路，應(yīng)選用密封性、抗腐蝕性好的稱重傳感器。

2稱重傳感器的分類

1)按工作原理分類：電阻應(yīng)變式、電容式、壓磁式、振弦式、壓電式等等。

2)按電阻應(yīng)變式物理結(jié)構(gòu)分類：懸臂梁式、橋式、柱式、板式、S型式等等。

3)按彈性體材質(zhì)分類：合金鋼式、鋁合金式等等。

各種形式的稱重傳感器都有各自的特點(diǎn)，如壓磁式有靈敏度高的特點(diǎn)；橋式承載能力強(qiáng)、便于安裝，多用在大噸位汽車衡上；電阻應(yīng)變式具有穩(wěn)定性、線性度好的特點(diǎn)，電阻應(yīng)變式傳感器的稱量范圍為幾百克至幾十噸，計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá)1／1000—1／10000，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，可靠性較好，大部分汽車衡均使用此傳感器。我們?cè)谶x擇傳感器時(shí)也要綜合考慮稱量類型和安裝空間、安裝位置，保證安裝合適，稱量安全可靠。

3. 稱重傳感器量程的選擇

傳感器量程的選擇是依據(jù)汽車衡的最大秤量、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤臺(tái)自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載等因素綜合來確定。一般情況下，傳感器的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱量的準(zhǔn)確度越高。但在實(shí)際使用時(shí)，由于加在傳感器上的載荷除了被稱物體外，還存在秤臺(tái)自重、皮重及偏載和振動(dòng)沖擊等載荷，因此，在選擇傳感器的量程時(shí)，要綜合考慮各方面的因素。傳感器量程的選擇一般可以用下面的公式進(jìn)行計(jì)算，該公式是在充分考慮到各影響因素后確定的，公式如下：

C=K(M一十M)／N

式中：C為單個(gè)傳感器的額定量程；K為保險(xiǎn)系數(shù)(考慮到各項(xiàng)影響因素，建議K取1．5～2)；M一為

電子汽車衡的最大量程；肘為秤臺(tái)自重；Ⅳ為秤臺(tái)選用的傳感器的數(shù)量。

下面舉個(gè)例子說明如何選擇傳感器的量程。

例：一臺(tái)SCS一100型汽車衡，秤臺(tái)為3節(jié)，傳感器個(gè)數(shù)為8個(gè)，單個(gè)秤臺(tái)質(zhì)量約為5t，選取保險(xiǎn)系數(shù)K=2，我們可得C=K(M。。+M)／N=2(100+15)／8=28．75t。結(jié)合國(guó)內(nèi)汽車衡上使用較為廣泛的傳感器噸位(一般為10，15，20，30，40t等)，我們?cè)谶@里可以選用量程為30t的稱重傳感器。

對(duì)于一些使用環(huán)境比較惡劣，使用次數(shù)比較頻繁的汽車衡，在選擇傳感器時(shí)，為了保證傳感器的安全和延長(zhǎng)其使用壽命，我們可將保險(xiǎn)系數(shù)K盡量取大一些(可以盡量選2，最大可至3)。

4稱重傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇

稱重傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括傳感器的非線性、蠕變、蠕變回復(fù)、滯后、重復(fù)性一靈敏度等技術(shù)指標(biāo)，在選擇傳感器的時(shí)候，不能單純追求高等級(jí)的傳感器，而是應(yīng)該既考慮汽車衡準(zhǔn)確度的要求，又要考慮到經(jīng)濟(jì)性，在滿足要求的前提下盡量降低成本。

對(duì)稱重傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇必須滿足下面兩個(gè)條件：

1)滿足汽車衡準(zhǔn)確度的要求

一臺(tái)汽車衡的主要部件是由秤臺(tái)、稱重傳感器、顯示儀表三大部分組成，在實(shí)際使用中，各個(gè)組成部分的性能和工作狀態(tài)都會(huì)影響整個(gè)汽車衡的準(zhǔn)確度。因此，為了保證整個(gè)汽車衡的使用準(zhǔn)確度，必須選擇準(zhǔn)確度等級(jí)高于汽車衡準(zhǔn)確度要求的傳感器。按照JJG 555--1996(非自動(dòng)秤通

用檢定規(guī)程》的要求，露天使用的電子衡器的最大分度數(shù)應(yīng)不超過3000，我們平時(shí)接觸到的汽車衡均是室外露天使用，所以按照規(guī)定分度數(shù)都不超過3000。而根據(jù)OIML R60國(guó)際建議的要求，C3級(jí)傳感器的最大檢定分度數(shù)為3000，這樣我們選擇分度數(shù)達(dá)到3000的c3級(jí)稱重傳感器就可以滿足一般汽車衡的要求了。當(dāng)然對(duì)于一些因?yàn)樘厥馇?/span>況下分度數(shù)必須超過3000的汽車衡，我們可以采用更高等級(jí)的稱重傳感器。總之在選取傳感器時(shí)應(yīng)滿足一個(gè)條件：稱重傳感器的最大分度數(shù)應(yīng)不小于秤的檢定分度數(shù)。

2)滿足顯示儀表輸入的要求

稱重顯示儀表是對(duì)傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過放大、A／D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示的稱量結(jié)果。因此，傳感器的輸出信號(hào)必須大于或等于儀表要求的輸人信號(hào)大小，即將傳感器的輸出靈敏度代入傳感器和儀表的匹配公式，計(jì)算結(jié)果必須大于或等于儀表要求的輸入靈敏度。傳感器與儀表的匹配公式如下：

式中：M一為汽車衡最大秤量，．s。為傳感器輸出靈敏度，U為激勵(lì)電壓，C為傳感器量程，Ⅳ為傳感器個(gè)數(shù)，n為汽車衡的分度數(shù)，S為儀表要求的輸入靈敏度。

通過上面的公式，我們只需要把各個(gè)參數(shù)代人公式就可以求得滿足電子汽車衡使用所對(duì)應(yīng)的稱重傳感器了。

5.結(jié)束語

綜上所述，作為汽車衡的核心部件，稱重傳感器的合理選擇是確保汽車衡穩(wěn)定、準(zhǔn)確使用的關(guān)鍵，選擇一款價(jià)格合適而性能優(yōu)良的傳感器對(duì)一臺(tái)汽車衡來說非常重要，通過本文的介紹希望能對(duì)即將購買汽車衡或者對(duì)汽車衡有保養(yǎng)維修需求的朋友一些幫助。