关键词：称重传感器，边界条件，计量性能

    一、应变式称重传感器的计量性能与其弹性体设计、材料和原器件的性能及加工制作工艺密切相关；其中弹性体优化设计是基础，合理处理边界条件是称重传感器设计中的关键。应变式称重传感器的测量原理比较简单，它是通过弹性体受力变形后，利用金属合金丝 （箔） 的电阻应变效应实现力学与电学量的转换。

设计一个计量性能卓越的称重传感器，应当把握好以下两个原则：

（1） 应当具有良好的抗偏载能力，尽量消除寄生效应，确保称重传感器的复现性；

（2） 边界状态尽量稳定。

精密测量条件下，称重传感器加载前后的结构变化、边界条件变化已经不可忽略；当称重传感器设计不合理时，微小的尺寸变形或边界改变足以使称重传感器的计量性能恶化。利用有限元分析软件，通过边界扰动的方法可以对称重传感器进行仿真分析，实现称重传感器的优化设计。

二、边界状态对柱式称重传感器的影响

柱式称重传感器是最经典的一种称重传感器，影响柱式称重传感器计量性能的主要因素是弹性体的高度与直径的比及力导入方式；当高度与直径的比值较小时，边界接触分布及摩擦力的影响将显著影响称重传感器的性能。为了解决这一问题，有时可以采用多柱形式来提高高度与直径的比。柱式称重传感器通常用于较大量程；当量程小于 2000kg时由于直径太小，压头接触随即波动偏离中心引起的弯曲效应可产生较大方位误差；此时应采取横向约束抑制弯曲效应。

三、边界状态对悬臂梁称重传感器的影响

测量过程中影响称重传感器计量性能的主要是下支承点、压头接触点及前端螺栓头 （或垫片） 接触点影响；在加荷过程中由于弹性体的弯曲变形，支承接触点的状态在发生变化，当称重传感器贴片区离接触点较近时，接触区域的作用力将影响

到贴片区，从而产生非线性及滞后误差。所以称重传感器设计时必须合理控制贴片区到边界接触点的距离。

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