測力與稱重傳感器的發展

 現代測力與稱重技術的發展，離不開獲取和轉換力值與質量信號的傳感器。總所周知，至今為止，測力與稱重傳感器的發展大體已經歷了三代。第一代是機械式測力計。上世紀四十年代以前，在電阻應變片出現之前，人們測量工程結構部件的應變，一般采用機械式應變計，也稱機械引伸計或光學引伸計等；而測量工程結構試驗載荷的則是各種機械式測力計。第二代是電阻應變式測力與稱重傳感器。電阻應變片問世后，于上世紀四、五十年代，人們根據工程結構試驗研究的需要而利用電阻應變片來開發各種傳感器。當時，美國的航空工業部門，迫切需要各種用于測量工程結構試驗的載荷（力）、扭矩及流體壓力傳感器，為了測量飛機結構靜態試驗的載荷而開發了負荷傳感器；為了測量飛機在風洞中的作用力，開發了多分量力傳感器等。在工程結構試驗中測量外載荷或力的測量組件是各種機械式測力計。在電阻應變片出現以后，人們開始研制各種用于工程結構試驗的測力傳感器，通常也稱載荷傳感器或負荷傳感器。在此同時，人們也試圖開始把其用于衡器和稱量系統。箔式應變片發明和發展，使測力傳感器的測量精度有了大幅度的提高，傳感器在稱量系統的應用比原先測力范圍更為廣泛。第三代是數字化、智能型測力與稱重傳感器。隨著測力與稱重傳感器的分立，傳感器補償電路的不斷完善，傳感器結構從單純的正應力設計，進而利用剪應力原理，不

僅使傳感器的結構尺寸大大減小，而且使傳感器得測量精度也有大幅度提高，在衡器和自動稱量系統獲得了前所未有的發展，取得了極大的成功。隨著電子技術的飛速發展，稱重傳感器也從模擬式發展到數字智能化，極大地豐富了稱重傳感器市場。對于電阻應變式測力與稱重傳感器的國內外的發展情況，很多專家、學者都已做過詳細的介紹分析，本文在此主要就應變片、測力與稱重傳感器誕生70周年之際，就測力與稱重傳感器的發展過程作一簡要的回顧，以供從事應變片和稱重傳感器研制的同仁們參考。