引 言 電子汽車衡 ( 以下簡稱汽車衡 ) 是大型稱重計(jì)量器具， 也是目前成熟的一種稱重計(jì)量器具，使用范圍廣，并且大 多數(shù)用于貿(mào)易結(jié)算。在使用過程中，由于其秤量大，使用 頻繁，使用環(huán)境惡劣等因素，因此會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障。尤其 是其傳感器在頻繁使用中，會(huì)逐漸老化，并且各個(gè)傳感器 老化程度不一致，使得傳感器的靈敏度不一致，導(dǎo)致汽車 衡的偏載準(zhǔn)確度受到影響。這種情況很多檢修人員都碰到 過，并且都會(huì)很自然的認(rèn)為，調(diào)節(jié)接線平衡盒就好了。但 如果其中某一傳感器的靈敏度變動(dòng)過大，調(diào)節(jié)接線平衡盒 是無法把整個(gè)汽車衡的偏載調(diào)平衡的，并且還會(huì)影響整體 稱量的準(zhǔn)確度。本文對(duì)常用汽車衡的傳感器以及接線平衡 盒原理進(jìn)行分析，講解如何通過使用數(shù)字萬用表對(duì)汽車衡 做出簡單快速準(zhǔn)確的診斷。 1　傳感器的分類及電阻應(yīng)變式傳感器的工作原理 首先稱重傳感器的作用是將力變成電信號(hào)。稱重傳感 器的種類分為電阻應(yīng)變式、電容式和電感式等。本文主要 分析的是汽車衡常用的電阻應(yīng)變式傳感器。 電阻應(yīng)變式傳感器是由彈性體、電阻應(yīng)變片、電橋電 路、補(bǔ)償電路等組成。 電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)：在絕緣膠片上用電鍍的方法鍍上一 層合金材料，再用蝕刻的方法按一定的規(guī)則刻出電阻網(wǎng) 柵。當(dāng)將膠片拉長 ( 非常微弱的變化 ) 時(shí)，電阻值變大； 縮短時(shí)，電阻值變小。 導(dǎo)體的電阻值 R=ρ(L/S) ρ：材料的電阻率 ( 導(dǎo)電率 ) L：材料的長度 S：材料的橫截面積 由此可知，導(dǎo)體的電阻值與其長度 L 成正比 ( 長度越 長，電阻越大 )，與其橫截面積成反比 ( 橫截面積越大， 電阻越小 )。 彈性體：將外力轉(zhuǎn)換成彈性體物理尺寸的變化。 應(yīng)變片：將物理尺寸的變化轉(zhuǎn)成電阻值的變化。 電橋電路：將電阻值的變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)的變化。 W 為施加在傳感器上的力，當(dāng) W=0 時(shí)，4 個(gè)電阻應(yīng)變 片阻值相等，電橋平衡，Uo=0。 W ≠ 0 時(shí)，R2、R4 受拉力，電阻變大 R ＋ &R R1、R3 受壓力，電阻變小 R-&R UA=Ui ×(R4 ＋ &R)/(R1 ＋ R4) UB=Ui ×(R3-&R)/(R2 ＋ R3) 因?yàn)?4 個(gè)電阻應(yīng)變片阻值相等，得 R1=R2=R3=R4=R， 導(dǎo)出以下算式： Uo=UA-UB=Ui ×&R/R 設(shè)：k1=Ui /R 則：Uo=k1×&R。 由上式可知：傳感器的輸出電壓信號(hào)與應(yīng)變片電阻 值的變化量 &R 成正比，而 &R 又與彈性體的變化量成正 比，彈性體的變化量與外力 W 成正比，因此 W=k×&R=k×U0 只要測出 Uo，即可知到外力 W，從而完成力 W 到電 壓 Uo 的轉(zhuǎn)換。 由電路圖得出結(jié)論： a. 傳感器的輸出電阻等于應(yīng)變片的初始電阻值。 b. 傳感器的輸入電阻一定大于輸出電阻值 ( 一般大 50 ～100Ω)。 c. 傳感器為一純電阻無源器件，可交流或直流供電。 d. 傳感器的輸出極性是依據(jù)彈性體的正常受力方向而 標(biāo)注的，當(dāng)受力方向反轉(zhuǎn)時(shí)，其輸出極性也自動(dòng)反轉(zhuǎn)，傳 感器性能不變。 由前面得知，傳感器的輸出電壓： Uo=Ui ×&R/R其中 Ui=Va-Vb 即：傳感器內(nèi)部電橋兩端點(diǎn)的電壓。