浅谈汽车衡传感器的选用
汽车衡传感器性能浅析
陕西四维衡 器科技 有 限公 司 仵
【 摘
斌 ，韩 莉洁 ，王建云 ，赵新琴
要】 目前在汽车衡设计制造 中采用的传感器主要 为柱式传感器与桥 式传感器，本
文通 过 理论 分 析 、试 验 论 证 ，对 两种 传 感 器 的优 缺 点 进行 了分析 ，对 适 用 范 围提 出 了观 点 ，
一
、
引 言
手册》 中的描述如下 ：结构紧凑 ，几何形状简单 ， 设计计算 、机械加工 、热处理 、电阻应变计粘贴 等均较容易 ；刚性较大 ，固有频率高 ，动态 响应 快 ；通过外壳和膜片易于实现焊接密封和抽真空 充氮新工艺 。但其缺点 也很 突 出，主要有 ：固有
线 性 差 ，最 大 可 达 ０ ． ３ ％Ｆ Ｓ以上 。 这 是 因 为 圆柱 式 弹 性 元 件 在 承 受 拉 向载 荷 时 ，随 着 载 荷 的 增 加 横 截 面 由于 横 向收 缩 而 减 小 ，故 应 力 与 应 变 超 比
二 、权 威 文 献 对 柱 式 传 感 器 与 桥 式 传 感 器 的 描述
以下 ，而整体 三柱式传感器 可达 ３ ０ ％，整体 四柱
式传感器可达 ５ ０ ％，作为传感器 的应用性 能是至
关 重要 的。
（ 一）柱式称重传感器 关于柱式传感器的特点 ，《 中国衡器实用技术
而整体三柱式 、四柱式传感器 由于加 工工艺
希 望大 家 给予批 评 指正 。
例 的增加 ，使输 出大于线性值 。当承受压 向载荷 时 ，随着载荷的增加 ，弹性元件横截面 由于横 向 变粗而增大 ，故应力与应变小于 比例增 加 ，使输
出 小 于 线 性 值 。 外 载 荷 越 大 ，非 线 性 误 差 越 大 。
称重传感器的选用原则
称重传感器的选用原则标题：选择称重传感器的原则第一段：引言称重传感器是一种广泛应用于工业、商业和家庭领域的重要设备。
在选择合适的称重传感器时，需要考虑多个因素，以确保其性能和可靠性。
本文将介绍一些常见的选用原则，以帮助读者更好地了解如何选择合适的称重传感器。
第二段：重量范围和精度称重传感器的重量范围和精度是选择的关键因素之一。
首先，需要确定被测物体的最大重量范围，以确保传感器能够满足测量要求。
其次，需要考虑测量的精度，即传感器能够提供多大的重量分辨率。
一般来说，重量范围越大，精度越高的称重传感器通常价格也会更高。
第三段：环境适应性称重传感器必须能够适应不同的环境条件，例如温度、湿度和振动等。
对于特殊环境下的应用，比如高温或潮湿环境，需要选择具有良好的耐温性和防潮性能的传感器。
此外，还需要考虑传感器的防护等级，以确保其能够在恶劣的工作环境中正常运行。
第四段：安装和维护便捷性在选择称重传感器时，还需要考虑其安装和维护的便捷性。
一些传感器需要专业的安装和调试，而另一些则可以进行简单的安装和维护。
此外，还需要考虑传感器的可靠性和稳定性，以减少维护和维修的次数。
第五段：成本效益成本效益是选择称重传感器时必须考虑的重要因素之一。
除了传感器本身的价格外，还需要考虑传感器的使用寿命和维护成本。
有时候，选择价格较高的传感器可能会在长期使用中带来更低的维护成本和更长的使用寿命，这也是需要考虑的因素之一。
第六段：适应不同应用的类型需要根据具体的应用需求选择适合的称重传感器类型。
不同的应用可能需要不同类型的传感器，例如压力传感器、应变片传感器或电子称等。
需要根据具体的应用环境和要求选择合适的传感器。
结论：在选择称重传感器时，需要综合考虑重量范围和精度、环境适应性、安装和维护便捷性、成本效益以及适应不同应用的类型等因素。
只有综合考虑这些因素，才能选择到性能可靠、适用于具体应用的合适称重传感器。
希望本文对读者在选择称重传感器时有所帮助。
称重传感器的选用原 则
称重传感器的选用原则一、称重传感器最大称量的选用原则：1、安全系数安全系数的确定必须注意承载器的自重、最大称量、称重传感器的灵敏度和过载能力等指标。
a、承载器的自重值这个值是计算称重传感器最大称量的依据之一。
对于一般衡器来讲，在计算称重传感器最大称量值时可以不考虑承载器的自重值，因为其占衡器总输出信号量的一小部分，平均到每个传感器上就更少了。
例如，一台80吨的地磅，用8只最大称量为30吨的传感器，自重为18吨，负载量最大的称重传感器也只有3吨自重，而满载时负荷最大的达到15.5吨。
但对于一些特殊衡器，称重量占总输出信号的一小部分时就不得不考虑承载器自重值。
b、冲击载荷在一些自动衡器和专用衡器设计时，在选择称重传感器时必须注意在称量过程中，被称车辆或物料对承载器的冲击作用。
c、称重传感器的灵敏度目前常用的称重传感器当中，柱式结构的灵敏度通常为1 mV/V，桥式结构、悬臂梁结构、平行梁结构的灵敏度通常为2 mV/V，另有一小部分悬臂梁结构、S型结构的灵敏度通常为3 mV/V。
在选用时必须注意到，灵敏度为1 mV/V的称重传感器其安全过载能力一般是最大称量的200％，极限过载能力一般大于最大称量的500％；灵敏度为2 mV/V的称重传感器其安全过载能力一般是最大称量的150％，极限过载能力一般大于最大称量的300％。
2、与称重仪表的匹配当选用2只以上的称重传感器作为一个称量系统时，必须考虑系统采用什么样的工作方式，而工作方式的确定就必须与称重仪表的选择有关。
也就是说称重传感器的有关技术参数必须与称重仪表的有关技术参数匹配。
系统实际最大电流小于称重仪表的最大供电电路，该系统方能正常工作。
3、衡器的灵敏度一台衡器能否正常工作，必须考虑这个系统中各个部件的技术参数能否匹配，对衡器来讲，也就是称重传感器所选用最大称量、灵敏度值；称重仪表所选用的供桥电压值、最高灵敏度值等。
而且这些参数最终必须满足这个系统的整体指标。
车载测试中的传感器选择与校准
车载测试中的传感器选择与校准车载测试是对汽车性能和安全性进行评估的重要环节，而传感器则是车载测试中至关重要的组成部分。
本文将探讨车载测试中传感器的选择与校准的重要性，并介绍一些常用的传感器类型和校准方法。
一、传感器的选择1. 传感器的类型车载测试中常用的传感器类型包括加速度传感器、角速度传感器、压力传感器、温度传感器等。
加速度传感器用于测量车辆加速度、制动力和悬挂系统的运动状态；角速度传感器则用于测量车辆的转向动态和稳定性；压力传感器通常用于测量发动机油压、刹车液压等；温度传感器则用于监测发动机温度和环境温度等。
2. 传感器的性能指标在选择传感器时，需要考虑传感器的量程、精度、可靠性和响应速度等性能指标。
量程指传感器能够测量的最大值，精度指传感器输出数值与实际值的偏差，可靠性指传感器的稳定性和耐用性，响应速度则指传感器对输入信号变化的快速反应能力。
3. 传感器的适应性不同的车型和车辆部件对传感器的要求有所不同，因此在选择传感器时需要考虑其适应性。
例如，高性能赛车可能需要更高精度和更快的响应速度的传感器，而普通乘用车则更注重传感器的稳定性和可靠性。
二、传感器的校准1. 传感器校准的重要性传感器的校准是保证车载测试准确性的关键步骤。
校准可以消除传感器的偏差和漂移现象，将传感器输出与实际值对应。
“零点校准”可以使传感器在无应力状态时输出为零，“标定”可以通过已知输入值来确定传感器的输出特性。
2. 传感器校准的方法传感器的校准可以采用实验室校准和现场校准两种方法。
实验室校准通常由专业机构或供应商进行，使用标准仪器和设备来对传感器进行精确校准。
而现场校准则是在实际测试环境下进行的，利用实际工况或已知状态来校准传感器。
3. 传感器校准的周期传感器的校准并非一劳永逸，其性能会随时间和使用状况的变化而发生漂移。
因此，定期校准是确保传感器准确性的必要措施。
校准周期可以根据传感器的稳定性和厂商要求来决定。
三、结论在车载测试中，传感器的选择和校准对于测试结果的准确性和可靠性至关重要。
称重传感器选型手册
称重传感器选型手册一、引言称重传感器是一种广泛应用于工业、农业、交通运输等领域的重要设备，用于测量和监测物体的重量。
合适的称重传感器能够提供准确可靠的重量数据，对于各种应用场景的需求差异较大，因此在选型过程中需要考虑多个因素。
本手册将为您介绍称重传感器的选型原则和注意事项，帮助您根据具体需求选择最合适的称重传感器。
二、重要指标在选型过程中，有几个重要的指标需要注意，包括测量范围、精度、非线性度和稳定性。
1. 测量范围：根据实际需求确定所需的测量范围，即能够容纳待测物体的最大负荷。
测量范围通常以重量单位（如千克或磅）表示。
2. 精度：表示称重传感器输出信号与实际重量之间的误差。
精度通常由百分比或小数表示，例如0.1%或0.01。
较高的精度表示传感器的测量结果更加准确。
3. 非线性度：称重传感器输出信号与实际重量之间的非线性误差。
非线性度通常以百分比或小数表示，例如0.5%或0.01。
较低的非线性度表示传感器对于不同重量的物体能够提供更精准的测量结果。
4. 稳定性：称重传感器在长时间使用过程中的测量结果变化情况。
稳定性通常用百分比或小数表示，例如0.2%或0.001。
较高的稳定性表示传感器在不同工作条件下能够持续提供准确的测量结果。
三、选型原则在进行称重传感器的选型时，应考虑以下几个原则：1. 环境适应性：不同应用场景和工作环境对于称重传感器的要求不同，因此在选型时需根据实际使用环境选择适当的防护等级、耐温范围以及抗干扰能力等特性。
2. 负荷类型：不同的负荷类型对称重传感器的选型有所区别。
例如，测量固定重量的物体可以选择电阻应变式传感器，而测量动态重量变化的物体可能需要选用压电型传感器。
3. 信号输出方式：根据应用需求选择合适的信号输出方式，常见的信号输出方式包括模拟信号和数字信号。
模拟信号输出可以直接与模拟电路连接，而数字信号输出通常需要进行数据转换和通信。
4. 价格和性价比：在选型时需综合考虑传感器的价格和性能之间的平衡，选择具有合理价格和良好性能的称重传感器。
如何合理的选择称重传感器
如何合理的选择称重传感器环境合理地选用传感器，是在进行某个量的测量时首先要解决的问题。
当传感器确定之后，与之相配套的测量方法和测量设备也就可以确定了。
测量结果的成败，在很大程度上取决于传感器的选用是否合理。
1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型2)灵敏度的选择；通常，在传感器的线*范围内，希望传感器的灵敏度越高越好。
因为只有灵敏度高时，与被测量变化对应的输出信号的值才比较大，有利于信号处理。
但要注意的是，传感器的灵敏度高，与被测量无关的外界噪声也容易混入，也会被放大系统放大，影响测量精度。
因此，要求传感器本身应具有较高的信噪比，尽员减少从外界引入的厂扰信号。
传感器的灵敏度是有方向*的。
3)频率响应特*；传感器的频率响应特*决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。
4)线*范围传感器的线形范围是指输出与输入成正比的范围。
5)稳定*；传感器使用一段时间后，其*能保持不变化的能力称为稳定*。
6)精度；精度是传感器的一个重要的*能指标，它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节如何合理的选择称重传感器[篇2]称重传感器，种类众多，应用领域十分广泛，为了从中选择到适合自己的产品，下面为大家介绍一下称重传感器的选择方法，接下来就称重传感器的结构形式、量程，准确度等级的选择上讲述一般要考虑的几个方面。
一、结构、形式的选择选用何种结构形式的称重传感器，主要看衡器的结构和使用的环境条件。
如要制作低外形衡器，一般应选用悬臂梁式和轮幅式传感器，若对外形高度要求不严，则可采用柱式传感器。
此外，衡器使用的环境若很潮湿，有很多粉尘，则应选择密封形式较好的;若在有*危险的场合，则应选用本质安全型传感器;若在高架称重系统中，则应考虑安全及过载保护;若在高温环境下使用，则应选用有水冷却护套的称重传感器;若在高寒地区使用，则应考虑采用有加温装置的传感器。
称重传感器的选型要求
称重传感器的选型要求1.测量范围：选型前需要明确所需测量的重量范围。
不同的称重传感器有不同的测量范围，选择合适的测量范围可以有效提高测量的准确性和灵敏度。
2.准确度：准确度是一个称重传感器的重要指标之一、要求较高的应用需要选用高准确度的称重传感器，而对准确性要求不高的应用可以选择相对较低准确度的传感器。
3.灵敏度：灵敏度是称重传感器响应信号变化的能力的度量。
较高的灵敏度能够更好地检测到细微的重量变化，适用于对重量变化比较敏感的应用。
4.稳定性：称重传感器的稳定性指传感器在长时间使用过程中的测量结果的一致性与稳定性。
稳定性较高的传感器在使用过程中对环境条件的变化不敏感，能够提供准确和可靠的测量结果。
5.温度特性：传感器的温度特性指的是在不同温度条件下的测量准确度。
不同的称重传感器的温度特性可能存在差异，需要选型前确认应用环境的温度范围，并选择具有合适温度特性的传感器。
6.抗干扰能力：称重传感器可能会受到来自其他电磁信号的干扰，如电磁辐射、振动等。
选型时要考虑传感器的抗干扰能力，以确保传感器在干扰环境下的可靠性和准确性。
7.耐用性：耐久性是传感器的一个重要特性，尤其在一些需要经常移动、震动或重复使用的应用中。
选型中应该考虑传感器的结构和材料，以确保传感器能够长时间稳定运行，不易损坏。
8.成本：成本是选择传感器时不可忽视的因素之一、在选型时需要综合考虑传感器的价格、性能和可靠性等因素，选择与应用需求相匹配的传感器。
9.通信接口：根据需要，传感器还需要考虑与其他设备的通信接口兼容性。
如需要与计算机、控制器或数据采集系统等设备进行通信，需要选择具有相应接口的传感器。
10.供应商信誉：选择一个可靠的供应商可以确保传感器的质量和售后服务。
在选型时应该考虑供应商的信誉、知名度和服务质量。
总结：在进行称重传感器的选型时，需要综合考虑测量范围、准确度、灵敏度、稳定性、温度特性、抗干扰能力、耐用性、成本、通信接口以及供应商信誉等因素，以选择适用于具体应用的称重传感器。
(整理)称重传感器的选型要求
称重传感器的选型要求发布时间：2009-9-27称重传感器的选型应根据应用情况入手，从传感器支撑点的数量、量程、精度等级、环境适应性等几个方面进行选择。
称重传感器量程的选择根据经验，一般应使传感器工作在其30％～70％量程内，但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器，如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等，在选用称重传感器时，一般要扩大其量程，使传感器工作在其量程的20％～40％之内，使传感器的称量储备量增大，以保证传感器的使用安全和寿命，避免超载。
按照使用到额定量程60～70％的建议，假设传感器个数为N，单只传感器量程为m，料仓自重加上满料重量的总重为,则在已知M和N的情况下，按如下公式计算m：确定此范围后，在传感器规格里面选择最满足此范围的传感器即可。
称重传感器精度等级的选择对称重传感器等级的选择必须满足下列两个条件：A、要满足仪表输入的要求。
称重仪表是对传感器tq的输出信号经过放大A／D转换等处理之后显示称量结果的。
因此，称重传感器的输出信号必须大于或等于仪表要求的输入灵敏度值，即将传感器的输出灵敏度代入传感器和仪表的匹配公式：计算结果须大于或等于仪表要求的输入灵敏度。
B、要满足整台电子秤准确度的要求。
一台电子秤主要是由秤体、传感器、仪表三部分组成，在对传感器准确度选择的时候，应使传感器的准确度略高于理论计算值，因为理论往往受到客观条件的限制，如秤体的强度差一点，仪表的性能不是很好、秤的工作环境比较恶劣等因素都直接影响到秤的准确度要求，因此要从各方面提高要求，又要考虑经济效益，确保达到目的。
环境适应性选择用于称重系统中的传感器，一般都要长期工作在各种复杂的环境中，经受温度、湿度、粉尘、腐蚀等的考验，故必须事先对传感器密封型式做出较合理的选择。
应考虑以下几点：注意工作温度范围：对于高温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，苛刻的场合还须加有隔热、水冷或风冷等装置。
选择适当的密封形式：粉尘、湿热对传感器造成较大的影响。
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浅谈汽车衡传感器的选用
摘要：汽车衡也被称为地磅，是厂矿、商家等用于大宗物料计量的主要称重设备，属于国家强制检定的计量器具。
随着高精度称重传感器技术的日趋成熟，汽
车衡逐渐向精度高、稳定性好、操作方便方向发展。
汽车衡分类众多，根据不同
的使用需求采购一台适合物料计量的汽车衡显得尤为重要。
本文中主要对汽车衡
称重系统中的传感器技术及选用方法进行讨论分析。
关键词：汽车衡；传感器；选型
一、传感器工作原理与分析
电阻式应变片传感器工作原理就是电阻应变效应。
该效应是金属导体（压力
传感器使用材质）所独具的特性。
金属导体的电阻随着机械变形的大小发生变化
的现象称为金属的电阻应变效应。
下面具体介绍电阻应变效应：根据物理学知识知道，金属导体的电阻与其长
度和横截面积有关
R= ρl/S
ρ为电阻系数，不同的金属其值不同。
L 为电阻丝的长度。
S 为电阻丝的横截面积。
当金属导体两端受力F作用时，长度l变化（伸长或缩短）dl，相应的s变化（变小或变大）ds，ρ变化dρ（较小），从而引起电R变化 d R。
将（1）式取对
数并作微分运算，得：
d（ln R）=d[ln（ρl/s）]=d（lnρ+lnl-lns）
又s=πr²，r为导体截面半径。
所以：ds=d（πr2）==>ds/s=dπ/π
+2dr/r==>ds/s=2dr/r
由材料力学知：
dr/r=-μdl/l=-με
μ为泊松比ε =dl/l ε即为电阻丝的轴向的相对变化，即应变。
将（3）（4）两式代入（2）中，得：
其中K0称为金属丝的灵敏系数，其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。
由上式可以明显看出影响金属材料的灵敏系数的因素有两个：一个是受力后
材料的几何尺寸所引起的，即1（1+2μ）项，另一个是受理后材料的电阻率所引
起的，即项，但是对于金属材料来说后者带来的影响远远小于前者。
由此已知在
机械力作用下的金属丝的电阻相对变化值与受力后金属丝的几何尺寸的变化关系
近似为线性。
这就是电阻应变效应机理。
但这种线性关系也是在一定范围内才能保持。
（通过查阅资料，其具体范围K0一般在1.7到4.6之间）
电阻应变片是传感器的核心元件是电阻应变片，它的主要作用是将试件上的
应变变化转化为电阻变化。
电阻应变片品种繁多、形式多样，但基本结构大同小异。
常用的应变片可分为两类：金属电阻应变片和半导体电阻应变片。
电阻应变
片是一种电阻式的敏感元件，它一般由基底、敏感栅、覆盖层和引线四部分组成。
把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。
敏
感栅是应变片的核心部分，粘贴在绝缘的基片上，其上粘贴起保护作用的覆盖层，两端焊接引出导线。
基片受力后发生形变，引起敏感栅变形，因而敏感栅的电阻
发生变化。
测得应变片电阻值变化量后，即可得到外力的大小。
国内外多以康铜
丝作为金属电阻应变片材料。
电阻应变片的电阻值为60Ω、120Ω、200Ω 等多种
规格，以120Ω 最为常用。
结论：经过应变式电阻传感器可以把称重物体的机械压力产生信号的变化转
换为电阻的变化，实现从非电量到电量的转化。
二、传感器检测系统结构
一个完整的汽车衡称重系统中，除了上述介绍的电阻应变式传感器，还包括
与之对应的检测电路，承担着将电阻信号放大、将模拟信号转换为数字信号、根
据用户需求将信号传输到显示屏幕以及打印等多个功能，它的结构如下图：当称重物或载重汽车置于承载器台面上，应变片发生弹性形变，应变计桥路
失去平衡，输出的电量信号大小与称重重量成正比，经过线性放大器对信号放大，再经A/D转换为数字信号，由检测系统中的微处理器（CPU）对信号进行处理并
直接显示在数字屏幕上。
此外，对于根据需要可以将信号接入PLC、触摸屏、打
印机等设备。
关于A/D转换接口技术，在本文中使用的是8位A/D转换芯片ADC0808。
该
芯片是最常见的A/D转换器件，且因为本次设计的是汽车衡对精度要求不太高，
所以不适用10位或12位。
ADC0808芯片共28条引脚，部分引脚功能：
1~5和26~28：8路模拟量输入端。
8、14、15、17~25：8位数字量输出端。
22（ALE）：地址锁存允许信号，输入，高电平有效。
6（START）：A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）
使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。
7（EOC）：A/D转换结束信号，输出，当A/D转换结束时，此端输出一个高
电平（转换期间一直为低电平）。
9（OE）：数据输出允许信号，输入，高电平有效。
当A/D转换结束时，此
端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。
10（CLK）：时钟脉冲输入端。
要求时钟频率不高于640KHZ。
三、汽车衡传感器的选择与分析
作为检测系统中的第一个环节，汽车衡称重系统中的传感器的选择是非常重
要的，它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量
值的测量装置，即感受到被测信息，并将这种由称重物体重量所产生的压力信号（也就是压力非电量）与电阻信号（电量）的转换。
通过对不同传感器的分析和比较，最终选择了电阻应变式传感器。
作为测量
物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常见的传感元件就是电阻应变片。
其
具有的精度高、测量范围广、结构简单、体积小、质量轻等特点。
四、结论
汽车衡传感器的选型主要依据使用需求进行，从称量方式、传感器类型、防
爆要求及轴载要求等方面进行。
一台满足使用要求的汽车衡才能顺利完成需求方
物料计量的根本目的。
随着称重技术数字化的不断发展，数字式称重传感器的精
度越来越高，在日常使用中有了更广泛的选择余地。
本文旨在提供一些汽车衡传
感器选型的一般方法，希望能够为汽车衡使用人员带来一些参考。
参考文献：
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[2]林海军. 汽车衡多传感器相关性与智能容错方法研究[D].湖南大学，2009.
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