比率电压测量技术用于搅拌楼电子秤

　　1前言

　　在混凝土搅拌楼中，电子秤是核心，一座楼是否好用，主要是看电子秤。目前，微机技术已经广泛地用于电子秤，并获得了广泛的赞誉，但这些赞誉其实不应该由电脑独享，事实上，传感器技术和测量技术都有变化，传感器仍然用电阻应变式拉压力传感器，但接线方式变了。

　　2衡量技术原理

　　衡量技术，即重量的测取，有三个环节，即取样、处理和显示，见图1.

　　图1看起来很简单，如果不考虑精确度，做起来也较容易。复杂的是为克服各种扰动而设置的附属电路，在这些附属电路中，有相当一部分是用于克服本身的缺陷的。这类缺陷引起的误差叫方法误差，解决的方法常常是有针对性地设置一些补偿。

　　2.1传感器

　　电阻应变式拉压力传感器是一种力一电变换器。由三部分构成:

　　(1)弹性应变体，一块特定形状的金属或合金，将自身承受的外力一物料重量G传递给粘附其上的应变片。

　　(2)电阻应变片，一片布有特定形状电阻丝的绝缘基片，当外力作用于它时，因电阻丝的外型发生变化而使电阻值发生变化，完成力一电转换。

　　(3)外壳、引线、插座等。

　　传感器里的电阻丝直接表现的是电阻对弹性形变的效应，其设计的依据是:

　　(R一电阻，P一电阻率，L一长度，F一截面积)

　　一只传感器中总是内置四片应变片，两片是工作片，另两片为补偿片。工作片与补偿片互相错开，接成惠斯通电桥，如图2。

　　输出电压

　　电桥的平衡条件为Ra=Rb，无外力作用时，Vo=0，当外力作用时，Re,R、均产生增值，R。变大，Rb减小，电桥不再平衡，V。不再为Oo

　　设传感器应变片承受的重量为GT，经变换，可得出传感器输出电压

式中a为与应变灵敏度有关的常数。

　　这就是传感器对重量的取样关系式(传递函数)，它表述的意义是:传感器的输出电压仅与供桥电压Vs和物料的重量G_T有关，且都成正比。当供桥电压恒定不变时，输出电压就能与物料重量成一一对应关系，就能唯一地表达物料的重量，这就是传感器的原理，再加上一个定标电路，使输出电压与物料重量在数值上保持一致，就能通过读取输出电压而读得物料重量，这就是电子秤的原理。但要保持供桥的恒定，其实是一件很艰难的事，在电子秤的各种扰动因素中，供桥电压的影响远大于其他，以我们现在的测量精确度，其实也只有它影响测量，它是最大的方法误差来源，要克服它，最容易想到的是使用稳压电源。实际上也一直都有稳压电源。只是比率电压测量技术的提出，才改变了这种状况，并从根本上彻底地解决了问题。