称重传感器是用于测量力的设备。响应施加的力，它会在输出上产生电信号。最常见的称重传感器类型之一是用于测量重量的应变量表。在本文中，我们将查看称重传感器的工作原理和称重传感器的不同规格。

什么是称重传感器？

称重传感器是力传感器。传感器是一种将能量形式转换为可读电信号的设备。在这种情况下，称重传感器将力转换为电压，电压可以通过电气设备读取。日常生活中最常用的负载细胞之一是应变量表，它几乎可以在测量重量的所有设备中找到。

是称重传感器如何工作的？

称重传感器在灵活的背靠背上包含非常精细的电阻材料。当力施加到称重传感器的主体时，电阻材料在柔性衬托下被迫变形。由于电阻条的尺寸发生变化，电阻也发生了变化。

应变片

但是，与材料的总阻力相比，阻力的变化非常小 - 通常在 1：100 范围内。这使得绝对阻力测量变得困难。因此，由柔性衬背上的电阻材料形成的电阻器被放置在一个称为惠斯敦桥的配置中。 惠斯敦桥（以查尔斯·惠斯顿爵士的名字命名，他推广了该桥的使用）是钻石形状的电阻器配置，每侧都装有电阻器，如下图所示。

惠斯通电桥

称为激发电压的电压应用于钻石的两个相对角，输出在另一对对立角之间读取。 通常，当不施加力时，所有电阻器的价值相同。惠斯敦桥的每一条"腿"都是电阻分隔器，由于所有电阻器都是相等的，每条腿的输出电压是相等的—— 这意味着输出是 0V，因为输出位于每个电压分割器的中间。当施加力时，电阻器的值之一会发生变化，从而改变桥段的电压。这会导致输出上出现较小的电压差。

在模拟中，右下角电阻在 9900+和 10100+ 之间变化，具有 10V 激发电压，输出电压为 ±25mV。

如何使用称重传感器？

称重传感器的输出电压非常小，并且来自高阻抗源（电压分隔器），因此，必须执行某些信号调理才能准确读取电压。 信号调理电路必须具有较高的输入阻抗性，以免加载电压分隔器，并且具有较高的通用模式拒绝比，因为每条腿的绝对电压是激发电压的一半，同时具有较高的差分增益。 这需要一个仪器放大器，它满足上述所有条件。使用 AD620 配置为增益 100 的示例电路如下所示，这意味着每 1mV 输入电压将有 100mV 输出。例如，如果桥梁的全规模输出为 25mV ±，则放大器的输出量将为 2.5V ±。

结论

称重传感器是一种基于惠斯敦桥的测量力的装置。它创建一个差分输出，可以使用微分放大器进行测量。

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