称重传感器工作原理

• 　　1. 两个典型的力学模型

  　　当F＞0时，R1、R3被拉伸，阻值增大；R2、R4被压缩，阻值减小。

  　　2. 惠斯顿电桥

  　　在应变计的电测技术中，应用最广泛的测量电路是惠斯通电桥电路。测量电桥由于具有灵敏度高、测量范围宽、电路结构简单、精度高、容易实现温度补偿等优点，因此能很好地满足应变测量的要求。

  　　电桥根据电源的性质分直流电桥和交流电桥两种，当Ui为直流时该电桥为直流电桥。电桥电路如上图所示，它的四个桥臂由R1、R2、R3、R4组成。

  　　1) 直流电桥的电压输出

  　　根据分压原理，从D-A-C半桥来看，从D经A到C的电压降为Ui，通过R1、R2的电流

  　　I1=Ui/（R1+R2） （1）

  　　R2上的电压降为I1R2，代入（1）得

  　　UAC=Ui*R2/（R1+R2） （2）

  　　同样，D-B-C半桥的电压降也是Ui，R3上的电压降为：

  　　UBC=Ui*R3/（R3+R4） （3）

  　　则输出电压UO是UBC与UAC之间的差，即

  　　R1R3-R2R4

  　　UO=UBC-UAC= Ui （4）

  　　（R1+R2）（R3+R4）

  　　由（4）可知，当桥臂电阻满足如下条件时，即

  　　R1R3=R2R4 （5）

  　　电桥的输出电压UO=0，电桥处于平衡状态。

  　　为了保证测量的准确性，在实测之前应使电桥平衡（置零），这样输出电压只与应变计感受应变所引起的电阻变化有关。

  　　2) 按上述力学模型解释：

  　　当F=0时，R1R3=R2R4；U0=0；

  　　当F＞0时，R1、R3增加，R2、R4减小，U0＞0。

  　　若欲得到与上述电信号相反的结果时，只需将A与C（或B与D）之间的电源正、负极互换即可。