隨著技術的進步

,

由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應用到各行各業

,

實現了對物料的快

速、準確的稱量，特別是隨著微處理機的出現，工業生產過程自動化程度化的不斷提高，稱

重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置，

從以前不能稱重的大型罐、

料斗等重量計測

以及吊車秤、

汽車秤等計測控制，

到混合分配多種原料的配料系統、

生產工藝中的自動檢測

和粉粒體進料量控制等，

都應用了稱重傳感器，

目前，

稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重

領域。

1

．高速定量分裝系統

本系統由微機控制稱重傳感器的稱重和比較，并輸出控制信號，執行定值稱量，控制外部

給料系統的運轉，實行自動稱量和快速分裝的任務。

系統采用

MCS-51

單片機和

V/F

電壓頻率變換器等電子器件，其硬件電路框圖如圖

1

所示，

用

8031

作為中央處理器，

BCD

拔碼盤作為定值設定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使傳

感器彈性體發生變形，

輸出與重量成正比的電信號，

傳感器輸出信號經放大器放大后，

輸入

V/F

轉換器進行

A/D

轉換，

轉換成的頻率信號直接送入

8031

微處理器中，

其數字量由微機進

行處理。

微機一方面把物重的瞬時數字量送入顯示電路，

顯示出瞬時物重，

另一方面則進行

稱重比較，開啟和關閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。

圖

1 

原理框圖

在整個定值分裝控制系統中，稱重傳感器是影響電子秤測量精度的關鍵部件，選用

GYL-3

應變式稱重測力傳感器。四片電阻應變片構成全橋橋路，在所加橋壓

U

不變的情況下，傳

感器輸出信號與作用在傳感器上的重力和供橋橋壓成正比，而且，供橋橋壓

U

的變化直接

影響電子稱的測量精度，

所以要求橋壓很穩定。

毫伏級的傳感器輸出經放大后，

變成了

0-10V

的電壓信號輸出，

送入

V/F

變換器進行

A/D

轉換，

其輸出端輸出的頻率信號加到單片機

8031

定時器

1

的計數、輸入端

T1

上。在微機內部由定時器

0

作計數定時，定時器

0

的定時時間由要

求的

A/D

轉換分辯率設定。

定時器

1

的計數值反映了測量電壓大小即物料的重量。

在顯示的同時，

計算機還根據設定值

與測量值進行定值判斷。測量值與給定值進行比較，取差值提供

PID

運算，當重量不足，

則繼續送料和顯示測量值。

一旦重量相等或大于給定值，

控制接口輸出控制信號，

控制外部

給料設備停止送料，

顯示測量終值，

然后發出回答令，表示該袋裝料結束，

可進行下袋的裝

料稱重。

圖

2

所示為自動稱重和裝料裝置。

每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動，

直到裝有料的電子

稱下面，傳送帶停止運動，電磁線圈

2

通電，電子稱料斗翻轉，

使料全部倒入箱子或袋子中，

當料倒完，

傳送帶馬達再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護傳送帶繼續運行，直

到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，

與此同時，

電子稱料箱復位，

電磁線圈

1

通電，

漏斗給電子秤自動加料，重量由微機控制，當電子秤中的料與給定值相等時，電磁線圈

1

斷

電，

彈簧力使漏斗門關上。

裝料系統開始下一個裝料的循環。

當漏斗中的料和傳送帶上的箱

子足夠多時，這個過程可以持續不斷地進行下去。必要時，＊作人員可以隨時停止傳送帶，

通過拔碼盤輸入不同的給定值，然后再啟動，即可改變箱或袋中的重量。

給料設備停止送料，

顯示測量終值，

然后發出回答令，表示該袋裝料結束，

可進行下袋的裝

料稱重。

圖

2

所示為自動稱重和裝料裝置。

每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動，

直到裝有料的電子

稱下面，傳送帶停止運動，電磁線圈

2

通電，電子稱料斗翻轉，

使料全部倒入箱子或袋子中，

當料倒完，

傳送帶馬達再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，并保護傳送帶繼續運行，直

到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，

與此同時，

電子稱料箱復位，

電磁線圈

1

通電，

漏斗給電子秤自動加料，重量由微機控制，當電子秤中的料與給定值相等時，電磁線圈

1

斷

電，

彈簧力使漏斗門關上。

裝料系統開始下一個裝料的循環。

當漏斗中的料和傳送帶上的箱

子足夠多時，這個過程可以持續不斷地進行下去。必要時，＊作人員可以隨時停止傳送帶，

通過拔碼盤輸入不同的給定值，然后再啟動，即可改變箱或袋中的重量。

自動稱重和裝料裝置

系統選用不同的傳感器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、面粉加工等行業的自

動包裝中。

2．傳感器在商用電子秤中的應用

目前，商用電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統的桿稱和機械案秤。電子計價秤

在秤臺結構上有一個顯著的特點：

一個相當大的秤臺，

只在中間裝置一個專門設計的傳感器

來承擔物料的全部重

圖3 

計價秤內部結構示意圖

所示。常用的電子計價秤傳感器的結構如圖

4a）為雙連橢圓孔

彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固；圖4（b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤

用懸臂梁端部側面的三個螺孔堅固，中間支桿上粘貼補償用的應變片。這兩種形式的傳感器，

在計價秤中用得zui多。圖4（c）為三梁式彎曲彈性體，采樣彎曲應力，對重量反應敏感，宜

用來制作小稱量計價秤。圖4（d）為三梁式剪切彈性體，采樣中間敏感梁的剪切應力，宜用

來制作幾百公斤稱量范圍計價秤。

圖4 計價秤用彈性體結構

用這些復梁型高精度傳感器來支承一個大的稱重平臺，被稱重物又可能放置在任何稱臺的

任意位置上，必然會產生四角示值誤差，對圖4（a），（b）兩種結構形式的傳感器，可通過

銼磨的形式進行角差修正。