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电阻应变式称重传感器的原理和应变片技术2012/7/26阅随着科学技术与经济的发展进步，电子衡器作为百姓日常生活中一种贸易结算的手段，已经被广泛使用。
无论小到几公斤的电子计价秤，还是大到100多吨的电子汽车衡都是由称重传感器这一主要部件实现质量与电量的转换的。
因此对称重传感器的结构组成，工作原理及相关知识的阿了解，对于从事检定和修理方面的工作人员来说尤为重要。
下面就从几个方面对电阻应变式称重传感器作以具体介绍。
一、电阻应变式称重传感器的工作原理和结构电阻应变式称重传感器之所以能作为质量——电量的转换元件，是基于金属丝在受拉或受压后会发生弹性形变，其电阻值也随之产生相应的变化这一物理特性实现的。
当电阻应变片内金属丝受到外力作用发生弹性形变时，它的长度L，横截面s及电阻率P均会发生相应的变化。
电阻相对变化为电阻相对变化公式称重传感器接线图在钢制的弹性体上，成对地在纵向和横向上贴有R1，R2，R3，R4共4个电阻应变片，它们组成一个全桥式测量电路，如图所示。
图中A，c两点接人激励电压u，一般使用交流或直流电源供电，B，D两点为输出端，工作时将输出电压信号u。
这种桥式测量电路，可以灵敏地测量极微小的电阻变化。
当弹性体受物体的作用时，弹性体便产生弹性形变，粘在其表面的电阻应变片随其同步地变形，因而改变了它们的电阻值。
电阻应变片的长度L，截面积S，电阻率P均随之发生变化。
由于电阻应变片组成的桥式电路是平衡的，电阻应变片的电阻变化会引起电桥的不平衡，从而输出电压信号，该信号与物体的质量()成正比。
根据上述原理制成的应变式称重传感器主要由三部分组成，即弹性元件，电阻应变片和测量电路，用专门、十分严格的粘贴技术并通过连接线将这三者联系起来，就可以实现质量——电量信号之间的线性变换。
二，电阻应变片的主要技术特性1．灵敏度。
金属丝的灵敏度系数(Ko)是表示金属丝受力后，电阻的相对变化与轴向长度的相对变化之间的关系。
当金属丝制成应变片后，应变片的灵敏系数K就是一个新的量值了，而且K恒小于Ko。
电子秤的发展现状
电子秤是一种通过电子技术测量物体质量的设备，随着科技的发展，电子秤在准确度、便捷性和功能方面都有了很大的进步。
下面将从几个方面介绍电子秤的发展现状。
首先，电子秤的准确度得到了极大的提高。
传统的机械秤在测量过程中往往会受到外界因素的影响，比如重力变化、温度变化等，从而导致称量结果不准确。
而电子秤采用了高精度的传感器和先进的电子控制技术，能够将这些因素排除在外，提供更加准确的测量结果。
第二，电子秤的便捷性也有了很大的提升。
传统的机械秤需要手动调节秤盘的平衡，有时还需要进行额外的计算才能得到最终的重量结果。
而电子秤采用了数字显示屏和自动称重功能，简化了使用过程，只需将物体放在秤盘上即可自动显示准确的重量结果。
第三，电子秤的功能也越来越多样化。
除了测量物体的重量外，现代电子秤还可以配备其他功能，比如称量单位切换、存储功能、计算功能等。
有些电子秤还可以连接到电脑或手机等设备，实现数据传输和分析，提供更多的实用功能和便利。
此外，电子秤的外观设计也日益精美，造型简洁大方，适合各种场合使用。
同时，电子秤的体积也在不断缩小，便于携带和存放。
一些高端电子秤还采用了触摸屏和声控等技术，进一步提升了用户的体验和便捷性。
总的来说，电子秤的发展现状是多个方面的综合提高。
准确度、便捷性和功能方面都得到了极大的改善，使其成为现代生活中不可或缺的仪器设备。
随着科技的不断进步，电子秤还将继续发展，为人们提供更高水平的称量体验。
电阻应变仪市场发展现状引言电阻应变仪是一种广泛应用于材料工程、机械工程、土木工程等领域的测量设备，用于检测材料在受力时的应变情况。
随着技术的不断进步和应用领域的拓展，电阻应变仪市场也在不断发展。
本文将对电阻应变仪市场的发展现状进行分析，并讨论未来的发展趋势。
市场概述电阻应变仪市场在过去几年中取得了较快的增长。
随着制造业的发展和对材料性能要求的提高，对电阻应变仪的需求也不断增加。
电阻应变仪能够提供精确的材料应变数据，可以帮助工程师们评估材料的强度、性能和可靠性。
市场驱动因素制造业的发展制造业是电阻应变仪市场的主要驱动力之一。
随着制造业的发展，对材料性能的要求越来越高。
电阻应变仪能够提供高精度的应变测量，帮助制造商提高产品质量，并监测产品在使用过程中的应变情况。
建筑工程的需求电阻应变仪在建筑工程领域也有广泛的应用。
建筑工程需要对材料的强度和耐久性进行评估，以确保建筑物的安全性。
电阻应变仪可以提供准确的应变测量数据，帮助工程师们评估材料的性能，并及时发现潜在的安全隐患。
科学研究的需求科学研究也是电阻应变仪市场的重要驱动力之一。
对材料性能的深入研究需要准确的应变数据。
电阻应变仪可以提供高精度的应变测量，满足科学家们的研究需求，并帮助他们更好地理解材料的本质。
市场挑战技术限制电阻应变仪在测量过程中存在一定的技术限制。
一方面，电阻应变仪对样品的几何形状和尺寸有一定的要求，不适用于某些复杂形状的样品。
另一方面，电阻应变仪的测量范围有限，对大应变或小应变的测量可能存在一定的误差。
市场竞争电阻应变仪市场竞争激烈，市场上存在众多的厂商和品牌。
供应商之间的竞争主要体现在产品性能和价格上。
在竞争激烈的市场环境中，供应商需要不断创新，提高产品性能，以吸引更多的客户。
市场前景电阻应变仪市场有望继续保持稳定增长。
随着制造业的发展和技术的进步，对电阻应变仪的需求将不断增加。
此外，建筑工程和科学研究等领域的需求也将推动市场的发展。
2024年称重传感器市场分析现状1. 引言随着物联网和智能技术的迅猛发展，称重传感器市场正迎来更多的机遇与挑战。
称重传感器作为一种重要的基础传感器，已广泛应用于工业、医疗、交通等领域。
本文旨在分析当前称重传感器市场的现状，并展望未来市场发展趋势。
2. 市场规模和增长趋势根据市场研究数据显示，全球称重传感器市场规模持续增长。
报告预测，在未来几年内，全球市场规模将继续扩大。
这主要受益于以下几个因素：•工业应用的增加：工厂自动化和智能制造的兴起，推动了对称重传感器的需求。
称重传感器在生产线上的应用，可以提高生产效率和产品质量。
•物流和运输行业的发展：随着电商和物流业的迅猛发展，对快速和准确称重的需求日益增加。
称重传感器在物流和运输行业的应用广泛，例如快递包裹称重、货车秤等。
•健康医疗领域的需求增长：随着人们对健康重视程度的提高，医疗设备市场的需求也在增加。
称重传感器在医疗设备领域的应用，如电子秤、健康监测仪器等，具有广阔的市场前景。
3. 市场竞争格局分析当前，全球称重传感器市场存在着激烈的竞争。
主要竞争企业包括欧姆龙、Mettler Toledo、海尔斯豪威等。
这些企业通过不断创新和提高产品性能，占据了市场的一部分份额。
此外，一些新兴企业也加入了竞争。
低成本和技术创新是他们的主要竞争优势。
它们通过引入新的材料和制造工艺，降低了生产成本，同时提高了产品质量。
4. 市场发展趋势根据市场分析师的预测，未来称重传感器市场将呈以下发展趋势：•小型化和集成化：随着技术的不断进步，称重传感器将变得更小巧。
通过减小传感器尺寸，可以更方便地集成到各种设备和系统中。
•多功能化：未来的称重传感器将具备更多功能，可以同时实现多个测量任务。
这将减少设备成本和占用空间，提高测量效率。
•高精度和稳定性：随着市场对精确度的要求不断增加，称重传感器的精度和稳定性也将得到提高。
这主要依靠创新的传感器技术和信号处理算法实现。
•极端环境应用：称重传感器的需求越来越多地涉及极端环境，如高温、低温和高压环境。
传感器技术应用及开展趋势在国内外展望传感器技术应用及开展趋势在国内外展望摘要：传感器技术是现代技术的应用具有巨大的开展潜力，通过对传感器新技术的应用现状，在未来的开展中存在的问题和面临的挑战的传感器技术，最后，传感器技术的开展趋势和应用前景。
关键词：传感器；开展；智能化趋势在21 世纪科学技术迅速开展的时代，传感器技术作为当前最前沿的科技之一，对当前新兴技术的开展有着直接促进作用。
随着人们对传感器技术的进一步研究，多数国家将其功能等同于计算机技术及通信技术。
1 国内外传感器的开展动向在中国，随着微电子技术的推动，微加工技术，光电科学与现代生物科学技术，该传感器已从单一功能的转换模型，功能多，技术含量高。
知识涉及传感器技术领域非常广泛，其研究和开发越来越密切的联系和其他学科。
在国外，电流传感器是主新品种、高精度、小型化、集成、多功能、智能化的方向开展。
并有以下几个值得注意的动向：注重开发半导体、精密陶瓷、光纤，高分子等新型传感器及具有优良特性的传感器。
如能检测三维形状，能代替人的味觉和嗅觉等五官功能、能使不可见信号变为可见信号的传感器等。
完竣和开采各类传感器建造工艺，如微机械加工工艺。
出产薄膜的平面电子工艺技巧及拣选的化学腐化技术。
采用数字技术用于传感器的信息传送中，提高其信号处理电路的特性，可双向高速及高精度的传送信息，补偿及抗干扰能力强。
提高集成化、使传感器不仅具有单一功能而且能与执行器一体化，变成多功能、进一步开展为智能传感器。
加强标准化工作，尽快统一传感器的标准术语及其性能、使传感器和信号处理装置及计算机间的接口标准化。
有关资料说明，国际上传感器的市场正在日趋广泛，需求量也在不断增加，但其主要应用领域还是面向工业过程控制系统.特别是工业自控系统用仪表，例如：80年代中期，日本传感器仅用于生产过程控制的就占了18.1%，居于各领域应用量之首。
2 传感器的原理及应用物理传感器是使用某些物理效应，把被衡量转嫁成为便于处置的能量方式的暗记装配，其输出的信号和输入的信号有肯定的干系。
称重传感器摘要：随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
一：主题称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阴应变式等8类，以电阻应变式使用最广。
其实称重传感器就是压力传感器，形状不一样而已，通常有很多种方法传感的，但我见到，用得比较多，比如地磅用的那些，一般为电涡流式也就是说，他有一个电涡流触发绕组，然后还有一个传感器感应电涡流强度由于这个传感器整体是金属封装，电涡流在其内部，受到压后形变，涡流就发生变化，放大后就可以读到数据了然后，封装这个东西的材料，通常选用刚性材料，总之，就是一般的金属，比如钢，但肯定不会用很软的东西的。
至少电涡流方式传感的压力传感器，是不会用软金属制造的。
因为即使是钢，就算受到压力形变那么几微米，那么电涡流的变化也足够感应出到底变化了多少而且如果是软金属，称很重东西的时候，可能很容易出问题。
二：内容1.工作原理1．高速定量分装系统本系统由微机控制称重传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。
系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，其硬件电路框图如图1所示，用8031作为中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入8031微处理器中，其数字量由微机进行处理。
应变式称重传感器技术的现状和发展趋势应变式称重传感器技术的现状和发展趋势一、应变式称重传感器的发展与技术创新1938年美国加利福尼亚理工学院教授E.Simmons（西蒙斯）和麻省理工学院教授A.Ruge（鲁奇）分别同时研制出纸基丝绕式电阻应变计，以他们名字的字头和各有二位助手命名为SR-4型，由美国BLH公司专利生产。
为研制应变式负荷传感器奠定了理论和物质基础。
1940年美国BLH公司和Revere公司总工程师A.Thurston（瑟斯顿）利用SR一4型电阻应变计研制出圆柱结构的应变式负荷传感器，用于工程测力和称重计量，成为应变式负荷传感器的创始者。
1942年在美国应变式负荷传感器已经大量生产，至今已有60多年的历史。
前30多年，是利用正应力（拉伸、压缩、弯曲应力）的柱、筒、环、梁式结构负荷传感器的一统天下。
在此时期内，英国学者杰克逊研制出金属箔式电阻应变计，为负荷传感器提供了较理想的转换元件，并创造了用热固胶粘贴电阻应变计的新工艺。
美国BLH公司和Revere公司经过多年实践创造了负荷传感器电路补偿与调整工艺，提高了负荷传感器的准确度和稳定性，使准确度由40年代的百分之几量级提高到70年代初的0.05量级。
但在应用过程中出现的问题也很突出，主要是：加力点变化会引起比较大的灵敏度变化；同时进行拉、压循环加载时灵敏度偏差大；抗偏心和侧向载荷能力差；不能进行小载荷测量。
上述缺点严重制约了负荷传感器的发展。
后30多年，经历了70年代的切应力负荷传感器和铝合金小量程负荷传感器两大技术突破；80年代称重传感器与测力传感器彻底分离，制定R60国际建议和研发出数字式智能称重传感器两项重大变革；90年代在结构设计和制造工艺中不断纳入高新技术迎接新挑战，加速了称重传感器技术的发展。
1973年美国学者霍格斯特姆为克服正应力负荷传感器的固有缺点，提出不利用正应力，而利用与弯矩无关的切应力设计负荷传感器的理论，并设计出圆截工字形截面悬臂剪切梁型负荷传感器。
打破了正应力负荷传感器的一统天下，形成了新的发展潮流。
这是负荷传感器结构设计的重大突破。
1974年前后美国学者斯坦因和德国学者埃多姆分别提出建立弹性体较为复杂的力学模型，利用有限单元计算方法，分析弹性体的强度、刚度，应力场和位移场，求得最佳化设计。
为利用现代分析手段和计算方法设计与计算负荷传感器开辟了新途径。
70年代初中期，美、日等国的衡器制造公司开始研发商业用电子计价秤，急需小量程负荷传感器。
传统的正应力和新研制的切应力负荷传感器都不能实现几公斤至几十公斤量程范围内的测量。
美国学者查特斯提出用低弹性模量的铝合金做弹性体，采用多梁结构解决灵敏度和刚度这对矛盾。
设计出小量程铝合金平行梁型负荷传感器，同时指出平行梁负荷传感器是基于不变弯矩原理，使利用平行梁表面弯曲应力的正应力结构，具有切应力负荷传感器的特点，为平行梁结构负荷传感器的设计与计算奠定了理论基础，形成了又一个发展潮流。
蠕变是电阻应变计和铝合金负荷传感器经常遇到和必需解决的关键问题。
1978年前苏联学者科洛考娃通过对一维力学模型和应变传递系数的分析，提出控制电阻应变计敏感栅的栅头宽度与栅丝宽度的比例，可以制造出不同蠕变值电阻应变计的理论，并成功的研制出系列蠕变补偿电阻应变计。
对低容量铝合金负荷传感器减小蠕变误差，提高准确度起到至关重要的作用，使电子计价秤用铝合金负荷传感器多品种、大批量生产成为可能。
由于电子称重技术的迅速发展，负荷传感器性能的评定方法，已不能满足采用阶梯公差带评定准确度等级电子衡器的需要，急需与电子衡器准确度评定方法相适应的计量规程。
80年代初，国际法制计量组织（OIML）质量测量指导秘书处决定将用于电子称重的传感器与用于测力的传感器彻底分离，由美国负责的第8报告秘书处起草《称重传感器计量规程》。
经过OIML成员国书面表决后，在1984年10月第7届法制计量大会上正式批准，并于1985年以OIML，R60国际建议颁布，下发到各成员国。
目前各国正在执行的是R60的2000年版。
可以说R60《称重传感器计量规程》是各国称重传感器进入国际市场的“通行证”。
随着数字技术和信息技术的发展，各行业对数字化电子衡器的需求愈来愈多，提出用数字称重系统突破模拟称重系统局限性的要求，对此模拟式称重传感器就无能为力了。
因为在此之前，称重传感器的研究都集中在硬件方面，例如：创新弹性体结构，改进制造工艺，完善电路补偿与调整等。
模拟式称重传感器的输出信号小，抗干扰能力差，传输距离短，称重显示控制仪表复杂，组秤调试周期长等缺点依然如故。
为满足数字化电子衡器的需求，美国TOLEDO、STS和CARDINAL公司，德国HBM公司等先后研制出整体型和分离型数字式智能称重传感器，并以其输出信号大，抗干扰能力强，信号传输距离远，易实现智能控制等特点，成为数字化电子衡器和自动称重计量与控制系统的必选产品，形成一个开发热点。
90年代，由于称重传感器的设计与计算等基本技术趋于成熟，称重传感器的发展侧重于工艺研究和应用研究，在产品标准化、系列化、工程化设计和规模化生产工艺等方面都有很大进步，主要是：•在结构与工艺设计中引入计算机拟实技术和虚拟技术；•在弹性体加工中纳入柔性制造技术；•在生产工艺中采用计算机网络技术；•在稳定处理中移植了振动时效、共振时效新工艺；•在测试检定中创造了自动快速检测和动态比对方法。
应用技术研究也有突破性进展：在传统称重模块的基础上，研制出新式称重模块。
这是应用新技术面对新挑战的典型产品。
其特点是组件化设计，具有“即插即用”功能，可减少由于偏重、热效应影响，偶然超载等引起的称重误差，并可承受由于振动、冲击、搅拌或其它外力引起的偏重。
总之，70年代两项技术突破，80年代两个重大变革，90年代纳入高新技术面对新挑战的研发理念，极大地促进了称重传感器技术的发展。
二、国外称重传感器技术现状及快速发展原因工业与商业电子秤用称重传感器技术与制造工艺，美、德等工业发达国家的著名制造公司处于国际市场引导者的领先地位，我国具有一定规模的称重传感器制造公司处于市场挑战者或市场追随者地位。
家用电子秤用称重传感器的研发和生产中心在中国，在深圳，制造技术、工艺水平、产品质量和年产量逐年提高。
当今国际市场称重传感器技术的竞争，集中表现在产品的准确度、稳定性和可靠性的竞争；制造技术与制造工艺的竞争；应用高新技术研发新产品和自主知识产权产品的竞争。
各称重传感器制造企业都在努力培植自己的核心竞争技术和打造核心竞争产品。
从近几年国际衡器工业展览会上展出的产品和对多家处于市场引导者地位的企业产品的分析可以得出这些企业的共同追求是：弹性体材质更精良；电阻应变计、补偿元器件的技术要求和环境应力筛选更严格；制造工艺更精细；电路补偿工艺更完善；外观质量更完美。
称重传感器的准确度、稳定性和可靠性是重要的质量指标，同时也是用户最关心的问题。
对此，这些企业在结构设计、制造工艺、电路补偿与调整和稳定性处理等方面进行许多研究与试验工作，取得较大进展，主要成果有：（1）在结构设计与计算过程中，引入计算机拟实技术进行动态仿真，动力学分析；在工艺设计过程中引入计算机虚拟技术，对弹性体生产工艺进行模拟和检验；（2）在弹性体加工中，纳入先进制造技术，变刚性制造为柔性制造。
普遍采用加工中心、柔性制造单元和柔性制造系统；（3）在生产全过程中，尽量减少手工操作、人为控制，增加半自动与自动控制、自动检验工序，并在生产工艺中采用计算机网络技术；（4）改进、创新工艺装备，实现高效智能电路补偿，建立全自动快速检测系统，提高C3级产品成功率和大批量生产产品的抽检合格率；（5）移植先进的稳定处理技术与装备，实施振动时效或共振时效新工艺，提高称重传感器的长期稳定性和工作可靠性；（6）应用高新技术开发新产品和自主知识产权产品，增强核心竞争力。
处于国际市场引导地位的企业都有自己的核心竞争技术、工艺和产品，例如：正负蠕变电桥的“O蠕变”称重传感器；铍青铜动态称重传感器；整体型和分离型数字式智能称重传感器；高准确度不锈钢3柱、4柱高温称重传感器；组件化设计的“即插即用”型新式称重模块等。
国外称重传感器技术发展特点及快速发展的原因：（1）重视基础技术、基础工艺和共性关键技术的研究，作到基础研究与预先研究并行；共性关键技术研究与应用技术研究并行；典型产品开发与产品工程化并行。
保证基础技术与基础工艺（电阻应变计、应变粘结剂、补偿元器件、防护与密封材料等）一直处于世界领先地位。
（2）重视基础设施建设和制造技术、制造工艺的研究与应用。
配置优良的工艺装备和检测仪器，特别是智能化工艺设备，作到工艺装备最先进；（3）描准世界称重传感器技术的发展潮流和战略前沿，确定研究课题和产品开发方向。
重视新产品和自主知识产权产品的开发，增强核心竞争力。
其技术创新和新产品开发的标准是：具有较高的技术先导性，工艺先进性，市场扩散性，效益增殖性。
使技术与工艺始终处于世界领先地位。
（4）重视称重传感器的可靠性设计、控制与管理，严格设计符合性控制和工艺可靠性控制，努力使工艺兑现率达到百分之百。
（5）重视市场竞争，加强市场调查与分析，快速响应市场。
21世纪的市场竞争，是以市场响应速度为焦点，以改进和创新产品为基础。
（6）重视相关法规和规程的学习，全面理解并认真执行，保证生产的每一个产品都符合要求。
正因为如此，国外的称重传感器品种繁多，规格齐全，合金钢、铝合金、不锈钢、铍青铜制品应有尽有；水下、钻井下测量，耐压防爆、抗辐射、耐腐蚀产品；微小和超大量程；多称量与动态称量；集成化与模块化结构任用户选购。
并作到产品的内在与外观质量并重，近几年外观质量的改进与提高十分明显，基本没有喷漆产品，几乎全部是亮光或亚光化学镀镍、镀铬，烤漆，喷塑，瓷质阳极化和不锈钢产品。
个别产品的外形已融入人性化设计。
目前的研发热点是：•数字式智能称重传感器的数字补偿技术与补偿工艺，及其应用技术；•快速、低速动态、动态称重传感器的研制及阻尼技术；•高温称重传感器制造工艺，高温稳定性及应用技术；•耐压、防爆型称重传感器及耐压外壳设计与试验技术；•组件化设计的“即插即用”的新式称重模块；•利用钡和铌代替镍制作灵敏度温度补偿电阻的研究。
三、我国称重传感器技术现状及主要差距尽管我国航空、航天工业部门早在20世纪50年代末期就开始研究应用应变式负荷传感器，但并未向民用发展。
就全国而言，负荷传感器的研制与生产起步较晚，60年代只有几个厂家生产普通精度等级的应变式测力传感器。
结构单一，只有圆柱、圆环两种结构，基本不进行电路补偿与调整，有的产品甚至用外部平衡箱调整零点。
80年代初，全国有20余个企业用资一亿元人民币，用汇1300万美元，从美、日等国引进应变式负荷传感器制造技术与工艺装备，进行学习、消化、吸收。
