自動多頭秤如何選擇重量感測器

作者：Smartweigh多頭配重器

現階段，無論是食品、日化產品、醫藥、石油化工，或是充電電池和汽車零件的檢測，企業都將多頭秤作為檢測產品品質和數量的重要手段，並在眾多製造業中得到日益廣泛的應用。隨著生產效率的不斷提高，整個製造過程的可靠性面臨著嚴峻的挑戰。企業如何確保高速包裝線在低速運轉下仍能達到高精度偵測？企業能否在沖壓機振動標準下，全自動檢測輸送帶上精密零件的生產加工偏差？企業能否在高速充電電池自動化生產線上，動態稱量全自動裝載碳環的精確值以及鋰電池電解液淨重的微小偏差？一致性和可靠性是製造企業日益關注的新問題，而改進新技術應用的線上監控是解決這一問題的最佳途徑。

自動多頭秤的發展趨勢：根據歷史研究和多方探索，廣州蘭瑟自動化科技有限公司針對自動多頭秤（又稱篩分秤、分類機或自動分類電子設備）推出了一系列符合市場需求的傳感器。多頭秤上的重量感測器類型：目前，自動多頭秤主要使用兩種類型的重量感測器：應變電阻式感測器和電磁感應補償式感測器。影響多頭秤動態精度的因素與所使用的感測器類型無關。

即使稱重感測器的精度非常高，如果無法消除機器自身馬達的振動、秤的振動以及產品的基本振動，即使精度很高，也無法達到預期的動態精度。除了設備本身的阻尼振動風險外，多頭秤動態稱重精度還受到多種因素的影響，例如產品長度、產品內部的晃動以及環境因素等。在相同的稱重平台長度標準下，產品長度越長、稱重時間越短，精度就越差。消除這種影響的方法是延長稱重段的距離。

當多頭秤採用電磁感應補償式稱重感測器（即電子分析天平選用的感測器方式）時，如果多頭秤的重複性較差，則會出現高精度而重複性較差的情況。最終導致動態精度較差，且難以根據主要參數調整動態稱重精度。當多頭秤採用應變式電阻感測器（即工業生產電子、自動定量分析秤、調味控制等領域常用的感測器）時，如果多頭秤的重複性較高，則會出現精度低而重複性高的情況。

然而，最終，透過調整動態和靜態資料標度指標，可以實現多頭秤的高品質動態精度。多頭秤的關鍵部件是重量感測器。目前，國際上普遍使用兩種類型的重量感測器：應變電阻式感測器和電磁感應補償式感測器。

電磁感應補償式稱重感測器的原理是電訊號變換。為了平衡此類系統的軟體，需要添加一些輔助設備，例如用於放置待測物體的稱重板和用於識別電磁場中傳輸線變化的位移感測器。此外，還需要電流控制器和用於精確測量電流的精確測量控制迴路。

當無負載時，傳輸線僅通過由電流控制器控制的一定電流，使指示器的兩根指針保持靜止，系統軟體達到平衡狀態。此時，檢測儀器上標記的電流值與零位（即天平的零點）相符。電磁感應補償式稱重感測器廣泛應用於實驗室的電子分析天平，其特點是感測器精度高，一般可達0.001%。

充分考慮傳送帶對稱重台的危險性，稱重台整體靜態資料的稱重精度一般為測量範圍的0.01%。電磁感應的整個過程需要在感測器內部進行平衡，稱重時間較長，動態響應速度也相對較慢。因此，採用電磁感應補償式稱重感測器的多頭秤無法提高每分鐘400件的動態精度和300mg的正負誤差。

這種應變電阻式重量感測器由四個電阻應變片組成，這些應變片貼在金屬鋁或不銹鋼聚氨酯彈性體上，形成惠氏連接功率橋。當感測器受到力時，其外觀會發生變化。由此，貼在電感器上的四個電阻應變片的電阻值也會隨之改變。

透過對電源橋進行精確測量，可以準確測量電源電路的電阻值變化，並計算出力的大小。應變電阻式稱重感測器廣泛應用於工業生產電子設備和各種工業生產場所的特殊稱重作業。充分考慮皮帶輸送機對稱重平台的影響，稱重平台整體靜態資料的稱重精度一般為測量範圍的0.03%。

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