称重传感器是用于测量力的装置。作为对作用力的响应，它在输出端产生电信号。最常见的称重传感器类型之一是用于测量重量的应变计。在本文中，我们将了解称重传感器如何工作以及称重传感器的各种规格。

什么是称重传感器？

称重传感器是一种力传感器。传感器是将各种形式的能量转换成可读电信号的装置。在这种情况下，称重传感器将力转换为可由电气设备读取的电压。应变计是日常生活中最常用的称重传感器之一，几乎可以在所有测量重量的设备中找到。

称重传感器是如何工作的？

称重传感器在柔性衬垫上包含非常精细的电阻材料。当向称重传感器主体施加力时，电阻材料将被迫与柔性背衬一起变形。由于电阻片的尺寸变化，电阻也随之变化。

然而，与材料的总电阻相比，电阻的变化非常小，通常在1:100的范围内。这使得绝对电阻测量变得困难。因此，由柔性背衬上的电阻材料形成的电阻器被放置在称为惠斯通电桥的配置中。惠斯通电桥（以普及其用途的查尔斯·惠斯通爵士命名）是一种菱形电阻器配置，每侧包含一个电阻器，如下所示。

一种称为激励电压的电压应用于菱形的两个相对角，并在另一对相对角之间读取输出。通常，当不施加任何力时，所有电阻器的值相同。惠斯通电桥的每个“腿”是电阻分压器，由于所有电阻器是相等的，每个支路的输出电压是相等的，这意味着输出是0V，因为输出在每个分压器的中间。当施加力时，其中一个电阻器的值发生变化，从而改变桥腿上的电压。这会导致输出端出现小的电压差。

下面链接的是惠斯通大桥的交互式模拟。

https://tinyurl.com/ydnudnok

在模拟中，右下角的电阻器在9900之间变化Ω 和10100Ω, 在10V励磁电压下，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，来自高阻抗源（分压器）-因此，必须进行一些信号调节，以便准确读取电压。信号调节电路必须具有高输入阻抗，以便不加载分压器，并且还具有高共模抑制比，因为每个支路处的绝对电压为励磁电压的一半，同时具有高微分增益。这需要一个仪表放大器，它满足上面列出的所有条件。下面显示了一个使用AD620的示例电路，该AD620的增益配置为100，这意味着每1mV输入电压将有一个100mV输出。例如，如果电桥的满标度输出为±25mV，则放大器的输出将为±2.5V。

结论

称重传感器是一种基于惠斯通电桥的测力装置。它产生一个差分输出，可以使用差分放大器进行测量。