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分類

微型稱重傳感器單點(diǎn)式稱重傳感器 S型稱重傳感器懸臂梁式稱重傳感器箱式稱重傳感器波紋管稱重傳感器輪輻式稱重傳感器板環(huán)式稱重傳感器軸銷式稱重傳感器柱式稱重傳感器橋式稱重傳感器高溫稱重傳感器數(shù)字式稱重傳感器微壓式測力傳感器剪切梁稱重傳感器防爆稱重傳感器稱重模塊/靜載/動載

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AC AEP AiLogics Amcells Asahi BLH Bongshin(奉信) Brosa Burster(波司特) CAS(凱士) Celtron(世銓) Chcontech Curiotec Dacell(大拿) Dini Argeo(狄納喬) Fine Flintec(福林泰克) GTM Guangce(廣測) Hardy(哈帝) Hmcells Interface Jihsense(煜昕) Keli(柯力) Kistler-Morse Kyowa(共和) Laumas Mavin Mettler Toledo(梅特勒托利多) minebea intec(美蓓亞茵泰科) Mkcells NBC NCH NMB Nobel(諾貝爾) NTS OAP Pavone Sistemi(帕瓦內(nèi)) Philips(飛利浦) Precia-Molen PT LTD Ramsey(拉姆齊) Revere Rice Lake Saimo(賽摩) Sartorius(賽多利斯) Scaime(世感) Schenck(申克) Sensocar Sensolink Sensortronics(STS) Setech(世泰) Sewhacnm(世和) Siemens(西門子) Soemer Suncells T-Scale(臺衡) Tedea(特迪亞) Transcell(傳力) UTE(聯(lián)貿(mào)) Yamato(大和) Zemic(中航電測) 德國HBM 柯力尤梯爾

稱重控制器/稱重儀表

分類	稱重顯示控制儀表信號轉(zhuǎn)換器接線盒地磅儀表配料控制器稱重防爆儀表數(shù)字儀表數(shù)字接線盒
品牌	Dacell(大拿) Fine General Measure(杰曼) Jihsense(煜昕) laumas Mettler Toledo(梅特勒托利多) PILZ(皮爾磁) Precia Molen Unipulse(尤尼帕斯) 德國HBM 耀華

測力傳感器/變送器及儀表

分類	拉壓力傳感器多維/多分量力傳感器環(huán)形預(yù)緊力傳感器微型測力傳感器壓式力傳感器拉桿式力傳感器 s型力傳感器柱式拉壓力傳感器軸銷力傳感器輪輻式力傳感器
品牌	Futek(富泰克) Me Systeme 德國HBM

張力傳感器

分類	光纖張力計線纜/鋼絲繩張力計皮帶張力計紗線張力計手持?jǐn)?shù)字式張力計徑向力張力計纖維張力計牽引繩張力計紙帶張力傳感器
品牌	Checkline(測可賴) DFE FMS Nobel(諾貝爾)

扭矩傳感器

分類	靜態(tài)扭矩傳感器動態(tài)扭矩傳感器法蘭扭矩傳感器
品牌	AML Checkline(測可賴) Dacell(大拿) Futek(富泰克) Interface kistler(奇石樂) Lorenz NCTE AG Setech(世泰) 德國HBM

位移傳感器

分類	直線位移傳感器自復(fù)位式位移傳感器拉桿式位移傳感器拉繩式位移傳感器 AMT磁致伸縮位移傳感器滑塊式位移傳感器 lvdt直線位移傳感器激光位移傳感器電渦流位移傳感器
品牌	Balluff(巴魯夫) Celesco(塞勒斯科) Dacell(大拿) Gefran(杰佛倫) Germanjet(德敏哲) Heidenhain(海德漢) Macro Sensors(馬克羅) MTS Novotechnik(諾沃泰克) Novotechnik(諾沃泰克)電子尺 Opkon（歐普康） RDP Seiko(精工) Solartron(輸力強(qiáng)) Trans-Tek UniMeasure Volfa 德國HBM 激光測距傳感器

壓力傳感器及變送器

分類

工業(yè)壓力傳感器大氣壓力傳感器絕對壓壓力傳感器表壓壓力傳感器差壓壓力傳感器數(shù)字輸出型壓力傳感器高溫壓力傳感器動態(tài)壓力傳感器壓力表低壓差壓力傳感器溫差壓變送器低溫壓力變送器數(shù)顯壓力傳感器雙壓力壓力傳感器潛水級壓力傳感器低溫壓力傳感器壓阻式壓力傳感器壓電式壓力傳感器

品牌

溫濕度傳感器及變送器

分類	溫度傳感器濕度傳感器溫濕度傳感器露點(diǎn)變送器風(fēng)速傳感器防爆溫濕度傳感器
品牌	CBT E+E Euroswitch(歐羅) EYC HLP Nexon Rotronic(羅卓尼克) SELI(賽力) Sensys Smartec Thermal-Detection Vaisala(維薩拉)

速度傳感器

分類	磁電式輪速傳感器霍爾式輪速傳感器磁阻式輪速傳感器光電式輪速傳感器線速度傳感器角速度傳感器
品牌	AI-TEK(阿泰克) Bently(本特利) Jaquet(杰凱特) Rhein Tacho(樂達(dá)) Schenck(申克)

加速度傳感器

分類	單軸電容式加速度傳感器三軸電容式加速度傳感器多軸加速度傳感器壓阻式加速度傳感器微型加速度傳感器激振器通用剪切加速度傳感器
品牌	CTC(PRD) Dytran Endevco(恩德福克) Freescale(飛思卡爾) GST Meas Sensonics(勝索尼克斯)

流量傳感器/流量計/流量開關(guān)

分類	液體流量計氣體流量計超聲波流量計電磁流量計渦街流量計流量開關(guān) 節(jié)流元件
品牌	Line Tech Phoenix(菲尼克斯) Proteus

防水/潛水/海水/專用傳感器

分類	防水型輪輻式力傳感器水下力傳感器防水型拉壓力傳感器
品牌	AML Omega(歐米茄)

更多其它類傳感器匯總

分類	超聲波傳感器色標(biāo)傳感器氣體傳感器液位傳感器液位計光纖傳感器光電傳感器角度傳感器霍爾傳感器
品牌	Allegro霍爾傳感器 Banner(邦納)超聲波傳感器 Buhler(布勒)液位傳感器 Contrinex(科瑞)光電傳感器 Daehan(大韓)液位傳感器 Fiso(菲索)光纖傳感器 Heimann(海曼)紅外傳感器 Microsonic(威聲) Omron(歐姆龍) Semitec(石冢)紅外線溫度傳感器

電子天秤及平臺秤

分類	超微量電子天平微量電子天平半微量電子天平常量電子天平分析天平精密電子天平平臺秤臺秤案秤便攜秤
品牌	AND Mettler Toledo(梅特勒托利多) Ohaus(奧豪斯) Sartorius(賽多利斯)

分析檢測儀器設(shè)備產(chǎn)品

分類	陀螺儀測振儀轉(zhuǎn)速計
品牌	Keysight(是德科技) ADI（亞德諾）陀螺儀 Anderson-Negele(安德森-耐格） Checkline(測可賴)轉(zhuǎn)速計 Em Test Fluke(福祿克) HIOKI(日置) Keithley(吉時利) Kikusui(菊水) Konica Minolta(柯尼卡美能達(dá)) MicroStrain陀螺儀及慣性測量系統(tǒng) R&S(羅德與施瓦茨) Rion(理音)測振儀 Tektronix(泰克)

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分類

自動配料系統(tǒng) 氣力輸送系統(tǒng) 工業(yè)自動控制系統(tǒng) 稱重計量技術(shù)方案

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采礦及選礦稱量系統(tǒng) 采礦及選礦稱重設(shè)備產(chǎn)品倉儲秤叉車秤托盤秤稱重計量技術(shù)方案稱重配料控制系統(tǒng) 稱重系統(tǒng)集成產(chǎn)品設(shè)備單軌秤工業(yè)稱重終端軌道衡金屬檢測機(jī) 精密秤煉鋼及連鑄稱重設(shè)備產(chǎn)品煉鐵稱量系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)品料斗秤料罐秤皮帶秤平臺秤/地上衡汽車衡手動貼標(biāo)機(jī) 條碼打印秤桶槽秤冶金成套稱重系統(tǒng) 自動檢重秤自動貼標(biāo)機(jī)

燃?xì)廨啓C(jī)/航空電子元器件/軍用半導(dǎo)體/芯片

分類	直流風(fēng)機(jī) 軸流風(fēng)機(jī) 離心風(fēng)機(jī) 工業(yè)風(fēng)機(jī) 熱風(fēng)機(jī) 風(fēng)扇編碼器泵,閥,繼電器工控電氣機(jī)電燃?xì)廨啓C(jī) 航空電子元器件軍用半導(dǎo)體芯片
品牌	APV(安培威) Averyweigh-Tronixi(愛偉創(chuàng)) Baumer(堡盟)編碼器 BR(貝加萊) Burkert(寶德) Ebmpapst/EBM(依必安派特)風(fēng)機(jī) Hawe(哈威)泵閥 Keihin(京濱） Kubler編碼器 Martens(馬騰斯) Puls(普爾士) Siemens(西門子) Staubli(史陶比爾) Sunon Weidmuller(魏德米勒)

產(chǎn)品品牌國別分類

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傳感器知識

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稱重傳感器電路補(bǔ)償機(jī)原理及補(bǔ)償電阻計算

　　一、概述

　　應(yīng)變式稱重傳感器（以下簡稱為“稱重傳感器”）的電路補(bǔ)償與調(diào)整，是生產(chǎn)過程中的核心技術(shù)與關(guān)鍵工藝，它對企業(yè)生產(chǎn)出一貫符合稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品至關(guān)重要。國內(nèi)外處于市場引導(dǎo)者地位的企業(yè)，都對電路補(bǔ)償與調(diào)整技術(shù)和工藝研究有較大投入，研究出多項電路補(bǔ)償與調(diào)整新技術(shù)、新工藝，并成功應(yīng)用到生產(chǎn)工藝流程中，改善了稱重傳感器的溫度性能，提高了準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。其中以美國 BLH 公司研究的靈敏度溫度補(bǔ)償技術(shù)與工藝；美國 VISHAY 公司研究的利用半導(dǎo)體應(yīng)變計進(jìn)行線性補(bǔ)償技術(shù)與工藝（美國專利 No3.034346 號）；德國 PHILIPS 公司研究的利用鎳箔應(yīng)變計進(jìn)行線性補(bǔ)償同時兼顧靈敏度溫度補(bǔ)償技術(shù)與工藝最具代表性，這些新技術(shù)與新工藝在稱重傳感器制造工藝發(fā)展史上引起過較大變革，推動了稱重傳感器制造工藝技術(shù)的發(fā)展，時至今日依然被世界各國稱重傳感器制造企業(yè)所應(yīng)用。

　　深入了解稱重傳感器電路補(bǔ)償與調(diào)整中的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償、零點(diǎn)輸出調(diào)整、線性補(bǔ)償、靈敏度溫度補(bǔ)償機(jī)理，熟悉溫度補(bǔ)償電阻的計算公式和影響因素，并結(jié)合本企業(yè)生產(chǎn)工藝流程特點(diǎn)制定科學(xué)合理的各項補(bǔ)償精度的內(nèi)控指標(biāo)，將其應(yīng)用到各項溫度補(bǔ)償工藝中，對保證制程穩(wěn)定，生產(chǎn)出溫度性能符合稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品具有一定的指導(dǎo)作用。

　　二、零點(diǎn)溫度補(bǔ)償

　　稱重傳感器在無外載荷作用時的輸出稱為零點(diǎn)輸出。零點(diǎn)輸出受環(huán)境溫度影響，隨溫度變化而變化稱為零點(diǎn)溫度漂移。影響零點(diǎn)溫度漂移的因素很多，歸納起來主要有：彈性元件、電阻應(yīng)變計、應(yīng)變膠粘劑的線膨脹系數(shù)不同；彈性元件的縱向和橫向膨脹率不同；電阻應(yīng)變計敏感柵材料的電阻溫度系數(shù)不為零；各電阻應(yīng)變計的引出線及連接導(dǎo)線長度不同，在環(huán)境溫度發(fā)生變化時電阻應(yīng)變計敏感柵伸長或縮短引起電阻變化，直接影響稱重傳感器的輸出，產(chǎn)生較大的零點(diǎn)溫度漂移。就是采用溫度自補(bǔ)償電阻應(yīng)變計，由于其特性的分散以及粘貼、加壓、固化等工藝影響，仍不能全部抵消引起零點(diǎn)溫度漂移的各因素。減小零點(diǎn)溫度漂移最有效的方法，就是對稱重傳感器逐個進(jìn)行零點(diǎn)溫度補(bǔ)償。

　　引起零點(diǎn)溫度漂移的各種因素的綜合影響，都可以看成是電橋四個橋臂電阻應(yīng)變計的電阻溫度系數(shù)不一致而造成的，由此即可總結(jié)出零點(diǎn)溫度補(bǔ)償原理和補(bǔ)償方法。首先要找出電橋中電阻溫度系數(shù)小的橋臂，并在其上串入一個電阻溫度系數(shù)大的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻 Rt，以提高這個橋臂總的電阻溫度系數(shù)。其次要通過計算或試驗(yàn)得出零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻 Rt的合適值，串入橋臂后使四個橋臂的電阻溫度系數(shù)一致或接近，就可起到抵消零點(diǎn)溫度漂移，達(dá)到了零點(diǎn)溫度補(bǔ)償?shù)哪康摹Ａ泓c(diǎn)溫度補(bǔ)償電路如圖 1 所示。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，利用上述計算公式得到的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻值，對于準(zhǔn)確度等級不高的稱重傳感器基本能滿足補(bǔ)償要求。對于高準(zhǔn)確度稱重傳感器并不一定十分合適，需要經(jīng)過反復(fù)升降溫測試調(diào)整，才能獲得理想的零點(diǎn)溫度補(bǔ)償結(jié)果。

　　零點(diǎn)溫度補(bǔ)償所用的電阻絲或金屬箔電阻片，實(shí)際上是一種熱敏電阻元件，要求溫度系數(shù)大、熱響應(yīng)快；在稱重傳感器使用溫度范圍內(nèi)具有良好的線性和電阻溫度特性；優(yōu)良的焊接性能。國內(nèi)外多選用電阻溫度系數(shù)較大的銅、鎳和鈷－鎳合金作為零點(diǎn)溫度補(bǔ)償電阻。銅的電阻溫度系數(shù)α＝0.0041/℃，鎳 α＝0.0068/℃，雖然鎳的電阻溫度系數(shù)較大，但其分散度也較大，而且焊接性能比銅差，所以銅電阻在零點(diǎn)溫度補(bǔ)償工藝中的應(yīng) 用最為廣泛。我國應(yīng) 用較多的是直徑為φ0.10mm～φ0.12mm 的漆包銅絲和銅鎳合金零點(diǎn)溫度補(bǔ)償片。

　　三、零點(diǎn)輸出調(diào)整

　　稱重傳感器多采用全橋式等臂電橋，其輸出電壓公式為

　　一定的分散度，使粘貼在同一個彈性元件上的電阻應(yīng)變計的電阻值完全相同是不可能的，而且在粘貼、加壓和固化工藝過程中電阻值還會發(fā)生變化。這就造成了組成電橋四個橋臂的電阻應(yīng)變計的電阻值不同，甚至相差較大，導(dǎo)致稱重傳感器在無外載荷作用時產(chǎn)生較大的零點(diǎn)輸出。

這不僅給生產(chǎn)工藝流程中各項工序作業(yè)帶來較大困難，而且在使用過程中也不便于稱重顯示控制儀表調(diào)零，還會增大測量誤差。為使零點(diǎn)輸出接近于零，或控制在一個允許的誤差范圍內(nèi)，必須對稱重傳感器逐個進(jìn)行零點(diǎn)輸出調(diào)整。
　　稱重傳感器零點(diǎn)輸出調(diào)整的方法是在無外載荷作用時，測量出零點(diǎn)輸出值，根據(jù)零點(diǎn)輸出值的極性和大小，來判斷零點(diǎn)輸出調(diào)整電阻 Rz應(yīng)串入哪個橋臂，串入多少電阻才能使電橋處于平衡狀態(tài)。零點(diǎn)輸出調(diào)整電路如圖 2 所示。

設(shè)電橋各臂電阻 R1=R2=R3=R4=R。

　　由于零點(diǎn)輸出調(diào)整電阻 Rz是串聯(lián)在電橋的橋臂上，因此對其精度和穩(wěn)定性要求比較嚴(yán)格，主要是電阻率 ρ 要高，電阻溫度系數(shù) α 要小，應(yīng)變靈敏系數(shù) K 要低。一般多采用直徑為 φ0.10mm～φ0.12mm 的漆包錳銅絲（α＝0.000015/℃）或漆包康銅絲（α＝0.000020/℃）。

　　GB／T 7551-2008 《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)對零點(diǎn)輸出的要求是 C 級±1% （額定輸出），D 級±2% （額定輸出）。

　　四、線性補(bǔ)償
　　引起稱重傳感器輸出與其所測量的載荷之間不完全成線性關(guān)系的因素有：
　　（1）面積效應(yīng)影響受壓時彈性元件的剛度連續(xù)增大，而受拉時則剛度連續(xù)減小，這一論點(diǎn)是基于彈性模量保持恒定并與同時發(fā)生的密度變化無關(guān)的假設(shè)。然而，實(shí)際上是受壓時彈性模量稍稍增大，受拉時彈性模量稍微減小，結(jié)果使得面積效應(yīng)影響更加嚴(yán)重。雖然彈性模量的這種變化很小，以致在一般材料性能試驗(yàn)中難以檢測出來，但從現(xiàn)代稱重傳感器的準(zhǔn)確度等級來說，其影響仍然是顯著的。即使不考慮彈性模量隨應(yīng)力的變化，我們至少可以估算出由于面積變化引起的非線性誤差。當(dāng)圓柱式彈性元件的軸向應(yīng)變每變化 100με 時，面積變化所引起的非線性約為 0.003%。
　　（2）泊松比效應(yīng)影響這是由于彈性元件受載后，軸向電阻應(yīng)變計電阻值的減小遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橫向電阻應(yīng)變計電阻值的增加，致使電橋內(nèi)某一橋臂電阻的變化與相鄰橋臂電阻的反向變化不匹配，使得整個稱重傳感器的內(nèi)阻輕微減小，故流過橋臂的電流略增，從而破壞了電橋的“恒流”狀態(tài)，引起電橋非線性誤差。圓柱式彈性元件的軸向應(yīng)變每變化 100με時，電橋的非線性約為 0.007%，此非線性誤差的符號總是與面積效應(yīng)引起的非線性誤差相反，因此泊松比效應(yīng)引起電橋的非線性不僅抵消了而且過度補(bǔ)償了面積效應(yīng)引起的非線性。
　　（3）電阻應(yīng)變計的非線性即電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù) K 隨著應(yīng)變量的增加而輕微變化，通常為應(yīng)變量增加 K 值降低。
　　（4）彈性元件材料的非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系主要是彈性元件材料的誤差，當(dāng)應(yīng)變程度較高時，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系并非完全線性，且滯后、蠕變及彈性模量不是理想的常數(shù)，載荷增加時非線性也隨之加。　　　　（5）靈敏度溫度補(bǔ)償電阻 RMt和靈敏度一致性調(diào)整電阻 RS的影響RMt和 RS的接入輕微的改變了稱重傳感器輸出與外載荷的線性關(guān)系。

　　稱重傳感器非線性誤差原因是上述幾項影響因素的綜合。受載后應(yīng)變區(qū)面積變化的彈性元件固有線性很差，如圓柱式、圓筒式彈性元件。與此相反，彎曲式和剪切式彈性元件，在承受等量拉伸和壓縮應(yīng)力時其容積一般是相等的，即應(yīng)變區(qū)面積不發(fā)生變化，因此固有線性好。對于固有線性差的稱重傳感器必須進(jìn)行線性補(bǔ)償，有兩類線性補(bǔ)償方法：第一類是在稱重傳感器上采取補(bǔ)償措施；第二類是在稱重儀表上采取補(bǔ)償措施。圓柱、圓筒式稱重傳感器和其它性能指標(biāo)都好，唯獨(dú)線性指標(biāo)不好的稱重傳感器，單獨(dú)使用時可通過稱重儀表進(jìn)行線性補(bǔ)償，批量生產(chǎn)時必須逐個在稱重傳感器內(nèi)部進(jìn)行線性補(bǔ)償。

　　圓柱、圓筒式稱重傳感器在承受壓向載荷時，其輸出都成遞減的拋物線，可通過改變電橋電路的實(shí)際供橋電壓，來調(diào)整輸出值進(jìn)行線性補(bǔ)償，以達(dá)到提高線性度的目的。為此在圓柱式彈性元件應(yīng)變區(qū)內(nèi)位于電阻應(yīng)變計的上方，沿軸線方向?qū)ΨQ的粘貼兩片線性補(bǔ)償電阻應(yīng)變計 RL，并將它串聯(lián)在電橋的供橋電路中。當(dāng)圓柱式彈性元件承受壓向載荷時，非線性補(bǔ)償電阻應(yīng)變計因承受壓向應(yīng)變而使電阻值減小，電橋的供橋電壓Ui恒定不變，根據(jù)電阻分壓原理，線性補(bǔ)償電阻 RL減小，使得電橋的實(shí)際供橋電壓 UAC增大。隨著外載荷逐漸增大，非線性補(bǔ)償電阻 RL不斷減小，實(shí)際供橋電壓 UAC不斷增加，使電橋輸出呈遞增的拋物線。由前面的分析可知，圓柱式稱重傳感器的非線性誤差是遞減的拋物線，非線性補(bǔ)償后，電橋輸出的遞減和遞增互補(bǔ)，而使實(shí)際輸出近似為直線，達(dá)到線性補(bǔ)償?shù)哪康摹＞€性補(bǔ)償電路如圖 3 所示。

荷蘭 TNO 機(jī)械科學(xué)研究院對稱重傳感器進(jìn)行線性補(bǔ)償時，發(fā)現(xiàn)線性補(bǔ)償電阻 RL與其靈敏系數(shù)KL存在系列關(guān)系

式中 R 為橋臂電阻值。從式（7）可以看出，為了得到盡量小的線性補(bǔ)償電阻 RL，就必須選擇盡量大的靈敏系數(shù) KL。大靈敏系數(shù)并能用于稱重傳感器線性補(bǔ)償?shù)闹挥邪雽?dǎo)體和鎳箔電阻應(yīng)變計。P 型半導(dǎo)體電阻應(yīng)變計的靈敏系數(shù)為 67～177，鎳箔電阻應(yīng)變計的靈敏系數(shù)為負(fù)數(shù)，其值為 -12～-20，一般多選擇半導(dǎo)體電阻應(yīng)變計。

　　由于彈性元件機(jī)械加工、熱處理和粘貼電阻應(yīng)變計等因素影響，稱重傳感器的固有非線性誤差分散較大，不能通過 3 只 ~5 只稱重傳感器進(jìn)行線性補(bǔ)償試驗(yàn)，求得線性補(bǔ)償電阻 RL的平均值用于批量生產(chǎn)的線性補(bǔ)償中，必須逐個稱重傳感器進(jìn)行線性補(bǔ)償。一般線性補(bǔ)償方法為通過經(jīng)驗(yàn)公式計算出線性補(bǔ)償電阻值，將其增大 10%～15%就是線性補(bǔ)償半導(dǎo)體應(yīng)變計的過補(bǔ)償電阻值。進(jìn)行線性補(bǔ)償時，只需在線性過補(bǔ)償電阻上并聯(lián)一個金屬膜線性補(bǔ)償精調(diào)電阻，即可精確調(diào)整稱重傳感器的線性補(bǔ)償特性，達(dá)到線性補(bǔ)償?shù)哪康摹Ｑa(bǔ)償特性與許多因素有關(guān)，半導(dǎo)體電阻應(yīng)變計線性補(bǔ)償電阻 RL計算公式如下：

K1－調(diào)整余量系數(shù)，考慮到批量生產(chǎn)時，實(shí)測線性及各項因素的偏差，可以取 K1≥1.5。

　　在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)特別注意稱重傳感器非線性誤差的定義方法，也就是選擇哪一條擬合直線作標(biāo)準(zhǔn)直線，它直接影響線性補(bǔ)償精度。

國際法制計量組織（OIML）第 60 號國際建議 2000 年版之前，主要有兩種方法，其一是端點(diǎn)連線法，即以零點(diǎn)和滿載間所連接的直線作為標(biāo)準(zhǔn)擬合線，此方法直觀、簡便，但定義出的非線性誤差較大。其二是用最小二乘法求出的直線作為標(biāo)準(zhǔn)擬合線，定義出的非線性誤差較小，故比較合理。一個量程為 24.5t 的 C2P1型稱重傳感器，用第一種方法定義的非線性誤差為 0.05%，而用第二種方法定義的非線性誤差只有 0.033%，減少了三分之一。線性補(bǔ)償結(jié)果告訴我們，只有標(biāo)準(zhǔn)模擬合直線選取的科學(xué)合理，才能充分體現(xiàn)線性補(bǔ)償特性。
等效執(zhí)行 OIML 第 60 號國際建議 2000 版的GB／T 7551-2008 《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)，對標(biāo)準(zhǔn)擬合直線作了明確規(guī)定“誤差包絡(luò)線以一條直線為基準(zhǔn)，此直線是以 20℃時載荷試驗(yàn)中的兩個輸出確定的，一個是最小載荷輸出，另一個是遞增加載時取得的量程的 75%載荷時稱重傳感器的輸出”。此方法接近最小二乘法的標(biāo)準(zhǔn)擬合直線，可以得到較高的線性補(bǔ)償精度。

　　目前，稱重傳感器線性補(bǔ)償方法主要有三種：

　　（1）在惠斯通電橋電路的輸入端，接入粘貼在彈性元件上的半導(dǎo)體過補(bǔ)償應(yīng)變計 RL，并在其上并聯(lián)一個線性補(bǔ)償精調(diào)金屬膜電阻，對 RL進(jìn)行精密調(diào)整。

　　（2）在惠斯通電橋電路的輸入端，接入粘貼在彈性元件上的鎳箔線性補(bǔ)償電阻應(yīng)變計，兼做靈敏度溫度補(bǔ)償電阻。

　　（3）利用非線性的盤狀膜片進(jìn)行線性補(bǔ)償，同時可兼作橫向力補(bǔ)償，見法國專利 No.1204850。

　　五、靈敏度溫度補(bǔ)償

　　早在 20 世紀(jì) 40 年代中期，美國和前蘇聯(lián)學(xué)者就注意到了溫度對測力指示儀器示值的影響，正確的分析了引起機(jī)械測力環(huán)溫度誤差的原因，并準(zhǔn)確測量出其修正系數(shù)為 0.027%／℃，時至今日還在續(xù)為各國所使用。同樣以金屬材料為彈性元件組成的稱重傳感器，其溫度誤差與之非常相似，只是影響因素更復(fù)雜一些，因?yàn)槌龔椥栽膺€有電阻應(yīng)變計、補(bǔ)償電阻、測量電路。

　　荷蘭 TNO 機(jī)械院推導(dǎo)出的稱重傳感器靈敏度溫度誤差表達(dá)式為：

　　不論是利用正應(yīng)力還是利用切應(yīng)力的稱重傳感器，其靈敏度溫度誤差是一個系統(tǒng)誤差，起主要影響的因素是彈性模量 E 的溫度系數(shù) βE。

因βE 為負(fù)值，所以環(huán)境溫度升高，彈性元件材料的彈性模量 E 降低，稱重傳感器的靈敏度增大，而產(chǎn)生靈敏度溫度誤差。γ 的影響主要取決于電阻應(yīng)變計敏感柵的電阻合金材料，在一定程度上取決于應(yīng)變粘接劑、固化工藝規(guī)范及敏感柵的幾何形狀。如果彈性元件材料，電阻應(yīng)變計敏感柵和基底材料以及制造工藝都一樣，圓環(huán)式結(jié)構(gòu)比圓柱式和剪切梁式結(jié)構(gòu)的靈敏度溫度誤差要小一些，大約小 6％左右。這說明稱重傳感器靈敏度溫度誤差的影響因素，主要是彈性元件材料的彈性模量E，其次是電阻應(yīng)變計靈敏系數(shù)和制造工藝，在相當(dāng)小的程度上與稱重傳感器彈性元件的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對同一種彈性元件結(jié)構(gòu)而言，只要金屬材料、電阻應(yīng)變計和制造工藝不變，靈敏度溫度誤差的分散度比較小，一般小于 10％，這主要是制造和補(bǔ)償工藝引起的。

　　稱重傳感器靈敏度溫度誤差經(jīng)典的補(bǔ)償方法是，在惠斯通電橋電路的輸入端串聯(lián)一個對溫度敏感的補(bǔ)償電阻 RMt，當(dāng)環(huán)境溫度升高時 RMt增大，盡管供橋電壓 Ui保持不變，但由于電阻分壓作用，使電橋的實(shí)際供橋電壓 UAC減小，從而導(dǎo)致靈敏度減小，這就對因溫度升高彈性模量降低靈敏度增大起到補(bǔ)償作用。因?yàn)樵陟`敏度溫度誤差中，βE起主領(lǐng)導(dǎo)作用，所以國外常把這項補(bǔ)償稱為模數(shù)補(bǔ)償。靈敏度溫度補(bǔ)償電路如圖 4 所示。

靈敏度溫度補(bǔ)償電路如圖

進(jìn)行靈敏度溫度補(bǔ)償時，首先分別測量出溫度 t1和 t2時稱重傳感器的靈敏度 S1和 S2，然后應(yīng)用下列公式計算補(bǔ)償電阻 RMt

為了獲得較好的靈敏度溫度補(bǔ)償效果，一般都盡量減小補(bǔ)償電阻的阻值，選擇電阻溫度系數(shù)大的鎳、銅等材料作靈敏度溫度補(bǔ)償電阻 RMt。由于 αR很小，例如康銅箔電阻應(yīng)變計的電阻溫度系數(shù) αR=0.00002／℃，即 αR遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 αM，可忽略不計，式（10）可簡化為：

　　實(shí)踐證明，對于普通準(zhǔn)確度級別的稱重傳感器，只要彈性元件結(jié)構(gòu)、尺寸、材料、電阻應(yīng)變計、制造工藝完全一樣，可以采用由抽樣方法經(jīng)過試驗(yàn)取得靈敏度溫度補(bǔ)償電阻最佳值進(jìn)行補(bǔ)償，而不必逐一反復(fù)測試調(diào)整。對于高準(zhǔn)確度稱重傳感器和在工作溫度變化大（例如－15℃～50℃）的環(huán)境下工作的稱重傳感器，為了得到較高的補(bǔ)償精度，使其在工作溫度范圍內(nèi)具有較小的靈敏度溫度誤差，必須逐個進(jìn)行測試調(diào)整。此時焊入稱重傳感供橋電路的靈敏度溫度補(bǔ)償電阻 RMt應(yīng)比理論計算值大 10%～15%，為過補(bǔ)償。然后在其上并聯(lián)一個高精度、低溫度系數(shù)的金屬膜電阻 RP，來改善 RMt的非線性，通常稱為靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)木€性化調(diào)整電阻。進(jìn)行補(bǔ)償時，可用精密電阻箱代替線性化調(diào)整電阻便于精密調(diào)整，待求得最佳調(diào)整電阻值時再用金屬膜電阻替換。必須強(qiáng)調(diào)指出，補(bǔ)償測試溫度點(diǎn)至少應(yīng)選取三點(diǎn)，即最高工作溫度、最低工作溫度和常溫，而不易只選取常溫和最高工作溫度兩個點(diǎn)，這是因?yàn)殪`敏度溫度補(bǔ)償鎳電阻與溫度不成線性關(guān)系。

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美國Zemic稱重傳感器　　　　美國AC稱重傳感器　　　　流量傳感器

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稱重傳感器電路補(bǔ)償機(jī)原理及補(bǔ)償電阻計算