電子衡器的原理

電子衡器的原理

01.電子衡器的組成

電子衡器的主要組成，包含秤重傳感器，信號放大器，A/D轉換器，單晶片微處理器與控制電路，鍵盤，顯示器與電源等部分所組成。有些電子衡器因應現代量販消費形態的趨勢，會與條碼機或電腦等連線，列印出重量/價格或是將資料輸入電腦。

當秤重傳感器承受重量W后，輸出毫伏特(mV)級的微弱信號，經過信號放大器將輸出信號放大至伏特級，再經過A/D轉換器將模擬信號轉換位數字信號后，進入單晶片微處理器，在單晶片微處理器經過運算處理，即可由顯示器顯示重量的示值，若是計價的電子秤，則需再與鍵盤輸入的單價數目相乘，而在不同的顯示器尚顯示重量，單價和總價。若再有需求則可經過I/O輸出入，列印或存儲資料。如下圖1-1所示。

02感應器的組成

金屬材料（可能是鋁、鋼等材料）：依據不同的用途及不同的使用環境而選用。

應變片(STRAIN GAGE)：是一種金屬膜所制作成的電阻元件，將應變片貼在金屬之彈性梁上之敏感部位。它能夠將彈性梁的變形量，轉化成電阻的變化。

溫度補償電阻：根據金屬及應變片之溫度特性，用以補償溫度之耐受性。

電阻應變片式秤重傳感器的原理

電阻應變片式秤重傳感器是將薄片絲狀的金屬絲繞成的金屬電阻應變片黏貼在已經設計毫的彈性體上，緊由彈性體承受負載后產生變形，而此變形又使金屬絲產生拉長或縮短的效應，而產生電阻的改變；又將電阻應變片以惠斯登電橋的形式連接，當通以電源后，因電阻變化而產生惠斯登電橋的電壓不平衡，所產生的電壓差與負載成正比，所以緊由電阻變化量可用于負載的量測上；

如下圖1-2所示

秤重傳感器的等級劃分以及誤差規范

03衡器等級的劃分

電子衡器的測量技術特性主要是由秤重傳感器來決定的，為了比較各種不同秤重傳感器原理的效能，需考慮國際建議OIML R60”秤重傳感器檢定規范“和從檢定衡器的國際建議OIML R76”非自動

如下圖1-3所示

04衡器的誤差規范

OIML R76國際建議“非自動衡器”的衡器等級劃分為(一級)、(二級)、 (三級）、 (四級) 四個等級；相對應OIML R60國際建議“秤重傳感器檢定規范”,分為A、B、C、D四個等級；秤重傳感器等級A、B、C、D相當于檢定衡器等級 (一級)、(二級)、 (三級）、 (四級)。根據OIML R60，而秤重傳感器的允差是OIML R76規定的衡器允差的0.7倍。即當衡器儀器的檢定分度值e視為與秤重傳感器的檢定分度值v相當時，秤重傳感器的大允差為0.7e。所以OIML R76號國際建議衡量儀器于不同負荷下的大允差為0.5e，1.0e，和1.5e；換算為秤重傳感器于不同符合下的大允差為0.35v，0.7v和1.05v；

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