称重传感器的发展历史

美国加州理工学院教授E.Simmons麻省理工学院教授A.Ruge纸基丝绕电阻应变计同时开发，命名为SR-4型，由美国BLH公司专利生产也使BLH公司成为利用SR-4型电阻应变计制造传感器的创始人。1940年，美国军事工程部门和Revere公司总工程师A.Thurston电阻应变计技术应用于军事工程的电子测量和称重测量领域，开发了应变负载传感器。1942年，应变负载传感器在美国大量生产，至今已有60多年的历史。在此期间，经过各种改进和发展，负载传感器的准确性从开发初期的百分之几提高到千分之几、万分之几，广泛应用于各种测力装置和电子称重系统，具有结构简单、使用方便、准确性高、频率响应快、稳定性好、工作寿命长、几乎无需维护等特点。经过60多年的变化，虽然负载传感器的弹性体结构、几何形状和尺寸发生了很大的变化，但原材料、部件、制造技术和工艺都有了很大的改进和改进，应用研究也取得了很多成就，但其基本概念、基本原本原理和基本过程仍然证明了它是合理和可靠的。负载传感器技术的几个发展时期和发挥决定性作用的技术创新值得认真研究和总结，对称重传感器技术的未来发展和技术研究课题的建立起着指导作用。

称重传感器
1952年，英国学者杰克逊首次开发了金属箔电阻应变计，为负载传感器提供了理想的转换元件。它创造了一种新的热固胶粘贴电阻应变计的过程，提高了负载传感器的准确性和稳定性，促进了负载传感器技术的发展。
1973年，美国学者霍格斯特姆设计了圆截工字截面悬臂剪切梁负荷传感器，以克服拉伸、压缩和弯曲应力正应力传感器的诸多缺点，打破了传统柱、筒、环、梁结构正应力负荷传感器的统一世界。剪切负荷传感器以其灵敏度对加力点变化不敏感、拉向和压向灵敏度对称性好、抗偏心和横向负荷能力强、结构简单紧凑、尺寸小等特点，形成了新的发展趋势，极大地促进了负荷传感器技术的发展。
1974年，日本学者大井光四郎利用平面问题的有限单元法分析电阻应变计的应变传输，优化结构设计。德国学者埃多姆和美国学者斯坦利用有限单元计算和分析弹性体的应力场和位移场，获得最佳设计，为现代技术设计和计算负载传感器开辟了新的途径。
1975年左右，为了满足低容量电子计价秤发展的需要，美国、日本等国家开发了铝合金不变弯矩原理的平行梁结构负载传感器。虽然采用平行梁表面的弯曲应力，应属于正应力类型，但由于其不变弯矩原理，灵敏度对加力点变化不敏感，拉向和压力灵敏度对称，具有切应力负载传感器的特点。范围小，刚度大，易于调整四角误差，很快形成了负载传感器的另一种发展趋势。
蠕变是高精度电阻应变计和负载传感器经常遇到和必须解决的关键问题。20世纪70年代末，前苏联学者H.通过对一维机械模型和应变传输系数的分析，科洛考娃提出了控制应变计敏感栅头宽度与栅丝宽度的比例，可以制定不同蠕变值电阻应变计的理论，并成功开发了一系列蠕变补偿电阻应变计。它在减少低容量铝合金负载传感器的蠕变误差和提高精度水平方面发挥着至关重要的作用，使商用和家用电子秤的负载传感器可以大规模生产。
由于电子称重技术和工业、商业电子衡器的迅速发展，负荷传感器的性能指标和评定方法，已不能满足采用阶梯公差带评定准确度等级的电子衡器的需要，急需准确度评定比较统一的计量规程。80年代初，国际法制计量组织（OIML）为了适应电子衡器的误差评价方法，质量测量指导秘书处决定将电子称重传感器与测力传感器完全分离，美国负责第八报告的秘书处起草了《称重传感器测量规程》。OIML成员国书面表决后，1984年10月第七届法制计量大会正式批准，1985年OIML，R60国际建议颁布并发布给各成员国。目前，各国正在实施R2000年60版。由于新的计量规程综合考虑了计量性能和温度性能，增加了研发和大规模生产的难度，迫使企业改进工艺准备，改进制造工艺，大大提高了称重传感器的综合性能和长期稳定性，保证了电子秤的质量。
20世纪80年代中期，随着数字技术和信息技术的发展，为了满足电子衡器数字化和智能化的要求，突破模拟称重系统的局限性，美国TOLEDO、STS和CARDINAL公司，德国HBM公司先后开发了数字电子衡器和自动称重计量控制系统，具有输出信号大、抗干扰能力强、信号传输距离长、易于实现智能控制的特点，形成了发展热点。
从上述技术创新和技术发展的几个重要阶段不难看出，电子称重技术的进步促进了称重传感器技术的发展，现代科学技术的发展为称重传感器的研发提供了技术和物质基础。