QCX-10T 稱重傳感器的組成結(jié)構(gòu),從彈性體到電路的完整拆解 WVD

電阻應(yīng)變式稱重傳感器的核心結(jié)構(gòu)包含彈性體、應(yīng)變片、檢測電路三大部分，其物理信號轉(zhuǎn)換流程為：?外力→彈性體形變→應(yīng)變片阻值變化→電橋電壓輸出→數(shù)字信號轉(zhuǎn)化?。以下是詳細(xì)拆解：
一、核心物理結(jié)構(gòu)
彈性體?
功能?：承受外力并產(chǎn)生可控形變，通常采用高強(qiáng)度鋁合金或合金鋼（如M-2048 T8 1鋁合金）制造，確保微小形變與載荷成線性關(guān)系。
結(jié)構(gòu)類型?：
懸臂梁式?：薄壁挖空設(shè)計增大敏感區(qū)形變量，適用于高精度小量程（如電子秤）；
柱式/輪輻式?：柱體壓縮形變，承載大量程壓力（如地磅）；
S型/平行梁式?：雙向受力設(shè)計，可測量拉力與壓力（如工業(yè)吊秤）。
關(guān)鍵設(shè)計?：通過鏤空薄壁結(jié)構(gòu)（如圖1）集中形變應(yīng)力，提升靈敏度。
應(yīng)變片?
粘貼工藝?：高精度粘貼于彈性體形變最大區(qū)域（如梁式傳感器的薄壁處），使用EP250黏合劑確保零空隙附著，耐熱膠帶固定后覆保護(hù)膜防潮。
工作原理?：金屬電阻絲隨彈性體形變拉伸/壓縮，阻值相應(yīng)增減（拉伸阻值↑，壓縮阻值↓）。
布局邏輯?：四片應(yīng)變片以“兩拉兩壓”對稱排列（圖2），構(gòu)成惠斯通電橋基礎(chǔ)。
防護(hù)與封裝?
密封設(shè)計?：彈性體與應(yīng)變片整體灌注密封膠，隔絕水分、粉塵及機(jī)械沖擊；
外殼結(jié)構(gòu)?：不銹鋼或合金外殼提供抗側(cè)向力支撐，避免非垂直載荷干擾精度。

二、信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

惠斯通電橋電路?
組成?：四片應(yīng)變片連接成全橋電路（圖3），無負(fù)載時電橋平衡（輸出電壓≈0）；
信號生成?：形變導(dǎo)致應(yīng)變片阻值變化（如R1、R3阻值↑，R2、R4阻值↓），打破電橋平衡輸出差分電壓。
信號處理模塊?
放大與濾波?：專用芯片（如HX711）放大毫伏級電壓，濾波消除電磁干擾；
模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）?：將模擬電壓轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，經(jīng)單片機(jī)處理輸出重量值；
溫度補(bǔ)償?：對稱布局的相鄰應(yīng)變片自動抵消溫漂誤差。
輸出接口?
四線制?：基礎(chǔ)EXC±（激勵電壓）、SIG±（信號輸出）線纜；
六線制?：增加SENSE±補(bǔ)償線，遠(yuǎn)距離傳輸時反饋實際激勵電壓，修正線路損耗。
三、關(guān)鍵工藝與誤差控制
應(yīng)變片溫漂抑制?：對稱貼片布局+電橋抵消設(shè)計，使相鄰應(yīng)變片溫度變化一致；
線性化補(bǔ)償?：軟件算法修正傳感器非線性響應(yīng)，確保輸出與重量嚴(yán)格比例；
過載保護(hù)?：機(jī)械限位結(jié)構(gòu)（如卸荷螺栓）防止超載損壞彈性體。
應(yīng)用提示?：安裝時需確保載荷垂直作用于傳感器中心，避免側(cè)向力導(dǎo)致形變檢測失真。
附：典型應(yīng)用拆解示例
消費電子秤?（如小米體脂秤）：四角各置一枚懸臂梁傳感器，彈性體為鏤空鋁條，應(yīng)變片貼于薄壁處，信號經(jīng)PCB主板整合后顯示；
工業(yè)地磅?：柱式傳感器嵌入秤臺底部，六線制輸出連接稱重模塊，SENSE線實時補(bǔ)償長距離信號衰減。