稱重傳感器是一種力傳感器，通過把被測量質量轉換成另一種被測量量來測量質量的傳感器。水分廣泛存在於自然界的物質中，含水量的多少是物質的重要特性之一。礦物、木材、茶葉、糧食、火藥藥品、食品等加工生產和保存過程中，都要求水分含量保持在一定的範圍內。水分含量的高低直接影響著這些物質質量的好壞。對於化學物更是如此[1]。該係統最終采用的是電容式水分檢測，稱重傳感器是在電容傳感器工作時獲取電容傳感器中介質的質量信號，它被喻為是電子衡器中即水分檢測係統的心髒部件，它的性能很大程度上決定了水分檢測係統的精確度和穩定性。
2、稱重傳感器的理論
水分檢測係統中稱重傳感器起著至關重要的作用，它的選擇直接關係到水分檢測係統的準確度。
2.1稱重傳感器的分類
稱重傳感器是一種力傳感器，通過把被測量質量轉換成另一種被測量量來測量質量的傳感器。稱重傳感器是電子秤的重要部件，它把被稱物體的重量轉換成電信號，經過處理後指示出來。目前有以下幾種分類方式：
（1）根據傳感器的工作原理分類：電阻應變式、差動變壓式、電容式、壓磁式、壓電式、振弦式等。
（2）根據其受力情況分：正應力式，剪應力式。
（3）根據其結構形式分：懸臂梁式、橋式、S形式、箱式、柱式等。
（4）根據傳感器的材料不同有：合金鋼式、鋁合金式等。
2.2稱重傳感器的選用
（1）選用傳感器時首先要考慮它的實際工作環境使用傳感器首先要考慮傳感器所處的實際工作環境，這點對於正確選用傳感器至關重要，它關係到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命乃至整個稱重係統的可靠性和安全性。
（2）傳感器的數量和量程
傳感器數量的選擇是根據電子衡器的用途、秤體需要支撐的點數(支撐點數應根據秤體幾何重心和實際重心重合的原則而確定)而定。一般來說秤體有幾個支撐點就選用幾隻傳感器。傳感器的量程選擇可依據秤的最大稱量值、選用傳感器的個數、秤體自重、可產生的最大偏載及動載因素綜合評價來決定。一般來講，傳感器的量程越接近分配到每個傳感器的載荷，其稱量的準確度就越高。但是在實際的使用當中，由於加在傳感器上的載荷除被稱物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動衝擊等載荷，因此選用傳感器時，要考慮諸多方麵的因素，保證傳感器的安全和壽命。下麵給出一個經過大量實驗驗證的經驗公式：
C=K0×K1×K2×K3(Wmax+W)/N(1)
式中，C為單個傳感器的額定量程，W為秤體自重，Wmax為被稱物體淨重的最大值，N為秤體所采用支撐點的數量，K0為保險係數，一般取1.2～1.3之間，K1為衝擊係數，K2為秤體的重心偏移係數，K3為風壓係數[2,3]。
（3）各種類型傳感器的使用範圍
傳感器形式的選擇主要取決於稱重的類型和安裝空間，保證安裝合適，稱重安全可靠；另一方麵要考慮廠家的建議。對於傳感器製造廠家來講，它一般規定了傳感器的受力情況、性能指標、安裝形式、結構形式、彈性體的材質等。
（4）傳感器的準確度等級選擇
傳感器的準確度等級包括傳感器的非線性、蠕變、重複性、滯後、靈敏度等技術指標。在選用的時候不應該盲目追求高等級的傳感器，應該考慮準確度等級和成本[4,5]。
3、水分檢測係統中的稱重傳感器
根據整個水分檢測係統的要求及實際操作的可行性，該係統采用的是定容稱重傳感器，在水分檢測過程中，按照要求，我們必須滿足以下幾個條件:
（1）稱重傳感器的精度要達到千分之一，量程範圍根據實際需求必須大於1500g。
（2）由於整個係統在測量過程中對時間有一定的要求，因此需要稱重傳感器能夠動態稱重。
（3）該係統用於對顆粒狀化學物進行水分檢測，因此它的防護等級IP65,防爆等級dIBT5。
綜上所有因素，該水分檢測係統采用了電阻應變式稱重傳感器，它的量程為2000g，顯示精度為1mg，且具有一定的防爆措施。稱重傳感器需要在電容傳感器工作時獲取電容傳感器中介質的質量信號，因此需要在稱重傳感器上安裝電容極板，當化學物進入電容傳感器時，稱重傳感器與電容傳感器能同時獲取被測介質水分信號與質量信號。電阻應變式稱重傳感器的工作原理:彈性體(彈性元件，敏感梁)在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在它表麵的電阻應變片(轉換元件)也隨同產生變形，電阻應變片變形後，它的阻值將發生變化(增大或減小)，再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流)，從而完成了將外力變換為電信號的過程。它的優點為：精度高，測量速度快，適合靜動態測量；結構簡單，使用方便，性能穩定可靠；價格便宜，品種多樣，便於選擇和大量選用；測量範圍廣；可測多種物理量。
4、總結
在水分檢測的稱重體係設計過程中，稱重傳感器的選擇是一件非常重要的工作，如果選得不好，不能滿足水分含量檢測時的要求，會造成經濟上及檢測質量上巨大的損失。在係統設計過程中，稱重傳感器的選擇和水分檢測係統其他各方麵的規定結合起來，最終使電阻應變式定容傳感器符合條件。

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