稱重傳感器的工作原理及在扭矩測量中的應用

（一）工作原理分類

液壓稱重傳感器工作原理：液壓稱重傳感器利用液壓油或水等加壓液體來平衡施加的負載。其結構包括彈性隔膜、在隔膜頂部帶有裝載平臺的活塞、活塞內的油或水以及波登管壓力表。當負載放置在裝載平臺上時，活塞會向其中包含的液體施加壓力，液體的壓力增加與施加的力或重量成正比，經過校準后可準確測量施加在液壓稱重傳感器上的力或重量。

氣動稱重傳感器工作原理：氣動稱重傳感器由一個彈性膜片組成，該膜片連接到將測量重量的平臺表面，同時有一個空氣調節器來限制空氣壓力流向系統和一個壓力表。當將物體放置在氣動稱重傳感器上時，它會使用加壓空氣或氣體來平衡物體的重量，平衡重量所需的空氣將決定物體的重量，壓力表可以將氣壓讀數轉換為電信號。

應變計稱重傳感器工作原理：應變式稱重傳感器是一種傳感器，在應力或應變下電阻會發生變化。電阻與施加在電池上的應力或應變成正比，應變計稱重傳感器由 4 個應變計組成，采用 “惠斯通” 電橋配置，當施加重量時，梁會變形，應變儀的電阻值也會相應發生變化，從而將作用于它們的負載轉換為電信號。

（二）應變片稱重傳感器類型

桿式稱重傳感器特點及應用：桿式稱重傳感器通常具有結構簡單、堅固耐用的特點。它適用于一些需要承受較大拉力或壓力的場合，例如在起重機的吊鉤上使用桿式稱重傳感器可以準確測量起吊物體的重量。在一些大型工業設備中，桿式稱重傳感器也可以用于監測設備的負載情況，以確保設備的安全運行。

S 型稱重傳感器特點及應用：S 型稱重傳感器主要用于飼料及配料稱重，具有安裝便捷、穩定可靠的優點。一般在攪拌站等場合使用較多。它的 S 型設計能夠有效地承受拉力和壓力，并且在測量過程中具有較高的精度和穩定性。

單應變計稱重傳感器特點及應用：單應變計稱重傳感器結構相對簡單，成本較低。它通常適用于一些對測量精度要求不高的場合，例如在一些小型電子秤或簡單的稱重設備中使用。單應變計稱重傳感器雖然精度相對較低，但在一些特定的應用場景中仍然能夠發揮重要作用。

（三）扭矩傳感器的結構和工作原理

扭矩傳感器由一個由磁性材料制成的磁芯，一個由磁性材料制成的轉子，一個由電阻材料制成的電阻片，以及一個由電線連接的外殼組成。當磁芯的磁場與轉子的磁場發生相互作用時，會產生力矩，從而產生相應的電流。電阻片會檢測電流的強弱，從而反映出力矩的大小。通過測量電流的大小，就可以計算出力矩的大小，從而獲得扭矩的值。在實際應用中，扭矩傳感器可以用于測量汽車發動機、電動機等旋轉動力設備的扭矩輸出，為設備的性能評估和故障診斷提供重要的數據支持。例如，在汽車制造行業中，扭矩傳感器可以實時監測發動機的輸出扭矩，以確保發動機的性能符合設計要求。同時，扭矩傳感器也可以用于機械加工、航空航天等領域，對旋轉動力設備的扭矩進行精確測量和控制。