什么是稱重傳感器？
稱重傳感器是一種力傳感器(Force Transducer)。傳感器是將能量形式轉換為可讀電信號的裝置。具體來說，稱重傳感器將力轉換為可由電子設備讀取的電壓。日常生活中最常用的稱重傳感器是應變片式(strain gauge)，它幾乎存在于所有測量重量的設備中。
稱重傳感器如何工作？
稱重傳感器內部包含附著在柔性基底上的極細電阻材料。當外力作用于稱重傳感器的本體時，柔性基底會發(fā)生形變，迫使電阻材料隨之變形。由于電阻條的尺寸發(fā)生變化，其電阻值也隨之改變。
然而，電阻的變化量相對于材料的原始總電阻來說非常小，通常在1:100的量級。這使得直接測量絕對電阻值非常困難。因此，柔性基底上的電阻材料被排列成一種稱為惠斯通電橋(Wheatstone bridge)的電路結構。惠斯通電橋(以其推廣者查爾斯·惠斯通爵士命名)是一種鉆石形狀的電阻排列，每條邊上都有一個電阻器，如下圖所示：
將一個激勵電壓施加在鉆石形狀的兩個對角上，就可以從另外一對對角之間讀取輸出電壓信號。通常，在未施加外力時，所有電阻器的阻值都相同。惠斯通電橋的每個“橋臂”都是一個電阻分壓器。由于所有電阻都相等，每個橋臂的輸出電壓也相等，這意味著輸出為0V，因為輸出點位于每個分壓器的中間。當施加外力時，其中一個電阻的阻值發(fā)生變化，從而改變該橋臂上的電壓。這導致輸出端出現(xiàn)一個微小的電壓差。
如何使用稱重傳感器？
稱重傳感器的輸出電壓非常小，并且來自高阻抗源(即電阻分壓器)。因此，為了準確讀取電壓，必須進行信號調理。信號調理電路必須具備高輸入阻抗，以免對分壓器造成負載效應；同時還需要具備高共模抑制比，因為每個橋臂上的絕對電壓是激勵電壓的一半；此外，還需要有較高的差分增益。這需要使用儀表放大器，它能滿足上述所有條件。昌暉儀表給大家展示一個示例電路，使用增益為100的AD620儀表放大器，這意味著每1mV的輸入電壓將產(chǎn)生100mV的輸出。例如，如果電橋的滿量程輸出為±25mV，則放大器的輸出將為±2.5V。
數(shù)字信號的稱重傳感器
為了解決模擬信號稱重傳感器的使用過程中對技術要求較高的缺點，可以選擇UART、RS485等數(shù)字量接口的稱重傳感器，它支持標準的MODBUS-RTU通訊協(xié)議，可以方便的連接PLC、電腦、顯示模塊和無線數(shù)傳單元等設備。
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