测力与称重传感器的发展

 现代测力与称重技术的发展，离不开获取和转换力值与质量信号的传感器。总所周知，至今为止，测力与称重传感器的发展大体已经历了三代。第一代是机械式测力计。上世纪四十年代以前，在电阻应变片出现之前，人们测量工程结构部件的应变，一般采用机械式应变计，也称机械引伸计或光学引伸计等；而测量工程结构试验载荷的则是各种机械式测力计。第二代是电阻应变式测力与称重传感器。电阻应变片问世后，于上世纪四、五十年代，人们根据工程结构试验研究的需要而利用电阻应变片来开发各种传感器。当时，美国的航空工业部门，迫切需要各种用于测量工程结构试验的载荷（力）、扭矩及流体压力传感器，为了测量飞机结构静态试验的载荷而开发了负荷传感器；为了测量飞机在风洞中的作用力，开发了多分量力传感器等。在工程结构试验中测量外载荷或力的测量组件是各种机械式测力计。在电阻应变片出现以后，人们开始研制各种用于工程结构试验的测力传感器，通常也称载荷传感器或负荷传感器。在此同时，人们也试图开始把其用于衡器和称量系统。箔式应变片发明和发展，使测力传感器的测量精度有了大幅度的提高，传感器在称量系统的应用比原先测力范围更为广泛。第三代是数字化、智能型测力与称重传感器。随着测力与称重传感器的分立，传感器补偿电路的不断完善，传感器结构从单纯的正应力设计，进而利用剪应力原理，不

仅使传感器的结构尺寸大大减小，而且使传感器得测量精度也有大幅度提高，在衡器和自动称量系统获得了前所未有的发展，取得了极大的成功。随着电子技术的飞速发展，称重传感器也从模拟式发展到数字智能化，极大地丰富了称重传感器市场。对于电阻应变式测力与称重传感器的国内外的发展情况，很多专家、学者都已做过详细的介绍分析，本文在此主要就应变片、测力与称重传感器诞生70周年之际，就测力与称重传感器的发展过程作一简要的回顾，以供从事应变片和称重传感器研制的同仁们参考。