莊才榮 姚仁杉

福建省計(jì)量科學(xué)研究院 福建福州 350199

在工業(yè)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)通常會(huì)采用機(jī)械稱重的方式，這種機(jī)械稱重中，采用質(zhì)量砝碼，用杠桿實(shí)現(xiàn)稱重，這種稱重方式好處是可以在不同的引力狀態(tài)下也不需要進(jìn)行相關(guān)校準(zhǔn)，可以直接進(jìn)行稱重，但是這種方式在具體的設(shè)備控制方面，當(dāng)載重架偏移較大的情況下難以有效運(yùn)行，在隨著現(xiàn)階段現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展過(guò)程中，這種方式被逐漸取代，現(xiàn)階段的工業(yè)生產(chǎn)基本側(cè)重于開(kāi)展自動(dòng)化的生產(chǎn)模式，這種模式下的稱重，就要求能夠采用壓力傳感器進(jìn)行稱重，這種方式能夠很大程度上提升生產(chǎn)效率。

1 壓力傳感器的概況及其特點(diǎn)

在自動(dòng)化程度提升的過(guò)程中，在壓力的控制中需要進(jìn)行采集壓力信號(hào)，開(kāi)展相應(yīng)的控制反饋，這就需要首先能夠感知相應(yīng)的敏感器件，能夠?qū)毫π盘?hào)轉(zhuǎn)換成自動(dòng)化控制的電信號(hào)。這一操作中，傳感器就能夠完成相應(yīng)的操作，將非電量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由于壓力傳感器的檢測(cè)技術(shù)就是通過(guò)獲取相應(yīng)的壓力信號(hào)在進(jìn)行電路的轉(zhuǎn)換，從而幫助達(dá)到過(guò)程控制，用這種壓力傳感器來(lái)制作的相關(guān)壓力控制裝置就是我們常見(jiàn)的電子稱重系統(tǒng)，這種電子稱重系統(tǒng)經(jīng)常當(dāng)作各類工業(yè)過(guò)程中的重要工具，能夠幫助在產(chǎn)品的制造過(guò)程中優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，幫助提升產(chǎn)品質(zhì)量，將相關(guān)的生產(chǎn)中的物料流動(dòng)數(shù)據(jù)做好采集，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這一功能在在線庫(kù)存和相應(yīng)的財(cái)務(wù)結(jié)算兩者之間發(fā)揮重要作用。

壓力傳感器在稱重系統(tǒng)中表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)就是能夠?qū)⒆饔糜趥鞲衅魃系谋粶y(cè)量的力自動(dòng)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過(guò)不同的制作原理，壓力傳感器能夠分為壓電式、電容式、壓磁式、應(yīng)變式等，通常我們常見(jiàn)的可以感知壓力的傳感器相對(duì)較多，但是并不是所有的壓力傳感器都能夠被應(yīng)用在電子稱重系統(tǒng)中，尤其是動(dòng)態(tài)的稱重系統(tǒng)中。在進(jìn)行具體的稱重自動(dòng)化控制過(guò)程中，對(duì)于壓力傳感器的相應(yīng)要求也相對(duì)嚴(yán)格。要求不僅能夠感知重力信號(hào)，同時(shí)要求傳感器的性能必須可靠，具有較強(qiáng)的抗干擾性，能夠?qū)⑻峁┑男盘?hào)直接進(jìn)行顯示和記錄打印，輔助后期開(kāi)展相關(guān)的儲(chǔ)存和反饋調(diào)節(jié)[1]。

通常壓力傳感系統(tǒng)在靜態(tài)的稱重系統(tǒng)中一般能夠應(yīng)用在汽車衡、軌道衡、吊車秤中，常見(jiàn)的就是用來(lái)確定汽車、飛機(jī)、等重量，測(cè)量貨物的重量、鋼錠的質(zhì)量等。在動(dòng)態(tài)的稱重系統(tǒng)中會(huì)經(jīng)常應(yīng)用在軌道衡、軌道液體罐車等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下幫助完成稱重，此外，也能夠應(yīng)用在其他的稱重系統(tǒng)中，像稱重皮帶秤、計(jì)數(shù)秤等，進(jìn)行相關(guān)計(jì)數(shù)應(yīng)用的系統(tǒng)中。

2 壓力傳感器在實(shí)際電子稱重系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用

在電子稱重系統(tǒng)中，壓力傳感器的主要應(yīng)用體現(xiàn)在電阻應(yīng)變片的使用，這種壓力傳感器能夠改變以往的案秤和度盤(pán)秤，這種電阻應(yīng)變式的稱重值能夠在很大程度上的減少誤差，這其中的運(yùn)行原理和具體的應(yīng)用方式如下：

2.1 具體稱重過(guò)程中的運(yùn)行原理

實(shí)際的電子稱重系統(tǒng)中常用的是電子應(yīng)變片稱重系統(tǒng)，這一系統(tǒng)的主要構(gòu)成包括有單片機(jī)、傳感器和應(yīng)變片等，它的傳感器通常選擇使用彈性傳感器。通常這種稱重系統(tǒng)具有一定的數(shù)字化和自動(dòng)化特征，這種特點(diǎn)就決定了不需要進(jìn)行循環(huán)校準(zhǔn)，也不需要進(jìn)行響應(yīng)精準(zhǔn)度的問(wèn)題考慮。

2.2 電阻應(yīng)變的相應(yīng)補(bǔ)償方式

為了盡可能地將稱重過(guò)程中的測(cè)量誤差降到最低，也會(huì)使用相應(yīng)的補(bǔ)償措施進(jìn)行精度提升，其中電橋就具備一定的補(bǔ)償作用，能夠進(jìn)行電位器的調(diào)節(jié)，幫助輸出的電壓發(fā)生相關(guān)的改變，幫助零點(diǎn)偏移能夠在系統(tǒng)的電壓輸出方面進(jìn)行抵消，因此，在空載的狀態(tài)下能夠進(jìn)行電橋的電位器調(diào)節(jié)，來(lái)保障輸出的電壓為零。從而幫助提升稱重的精準(zhǔn)度[2]。

2.3 邏輯測(cè)量電路的相關(guān)應(yīng)用

通過(guò)加強(qiáng)對(duì)邏輯測(cè)量電路的相關(guān)工作完善，能夠促進(jìn)電子秤在精度、抗干擾方面進(jìn)一步完善，在這一種測(cè)量電路中要能夠保證放大器、調(diào)節(jié)器、顯示器等能夠讓各個(gè)零部件充分的發(fā)揮其應(yīng)有的功能，，但是這種邏輯測(cè)量的電路單純利用這種方式很難實(shí)現(xiàn)整體的自動(dòng)化控制目標(biāo)，因此，在進(jìn)行稱重過(guò)程中要能夠?qū)ο鄳?yīng)的電阻應(yīng)變片導(dǎo)入微處理器，保障能夠做到電路兼容。在這過(guò)程中，微處理器的相關(guān)功能體現(xiàn)在幫助解決邏輯電路不能自動(dòng)稱重的難題中，因此只需要將相關(guān)的程序編制到工作中就能夠進(jìn)行自動(dòng)處理，對(duì)于其中的系統(tǒng)校準(zhǔn)、電路調(diào)零等工作都能夠自動(dòng)完成，所以這種電組應(yīng)變片結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)來(lái)講，具有很明顯的長(zhǎng)處[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在未來(lái)的技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，壓力傳感器與測(cè)量線路集成在一起，這能夠有效的減小整個(gè)裝置的總體體積，這種裝置再具體的應(yīng)用過(guò)程中要能夠分析相關(guān)的傳感器實(shí)際特點(diǎn)和整體的應(yīng)用原理，能夠有效的利用相關(guān)電阻應(yīng)變片稱重系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)，能夠在屏蔽技術(shù)的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)稱重系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，與此同時(shí)，盡可能的提升稱重系統(tǒng)的整體運(yùn)行性能和抗干擾能力，促進(jìn)設(shè)備的進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，讓稱重過(guò)程的自動(dòng)化控制程度能夠不斷的發(fā)展提升，促進(jìn)這一系統(tǒng)能夠提升自身的整體性能，將抗干擾能力等各個(gè)方面進(jìn)一步提升。