- 引言
电子秤是采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，与其他事物一样，也经历了由简单到复杂、由粗糙到精密、由机械到机电结合再到全电子化、由单一功能到多功能的过程[[1]] 。计量称重从古到今就一直存在于人类社会中，作为重要的测量手段，在各个方面都有它的身影存在，广泛应用与工农业、科研、交通、内外贸易等的各个领域，与人们的生活紧密相连。 从这个方面，足以说明计量称重的重要性，同样，作为这样一种技术，低成本，高智能化的电子秤无疑具有广阔的应用前景。称重装置由以前的模拟式逐渐转 换为数字式，人们对称重装置精度和可靠性的要求也越来越高[[2]]。
传统杆秤或磅秤都是是体积很大的，本身质量大，搬运和使用起来很不便，而且耗费制造材料，因此造成价格高昂。随着时代的发展，他们正在朝着体积小、便携式的方向发展微电子学和计算机给传统称重带来了巨大的变革。相比于传统的测量装置，现在的电子秤具有更高的精确性，更低的成本，并且自动化程度比较高，更加符合现今的自动化研究。
ＬａｂＶＩＥＷ 是美国国家仪器开发的一个功能强大的虚 拟仪器，其利用先进的计算机技术结合硬件实现不同功能 的定制，实现对硬件的扩展。和传统仪器相比，虚拟仪器 界面更友好、更灵活，易于仪器的使用、维护和功能扩展， 打破了传统仪器功能的限制［ 3 －6］。
- 国外研究现状
一种通过实验确定材料应力的可行方法是基于早在1678年由英国科学家罗伯特·胡克（Robert Hooke（1635-1703））进行的一项发现。他发现了材料应力和与其相关的变形之间的联系。这种变形（也称为“膨胀”）也出现在物体表面，因此可以进行测量[7]。电子称重技术是从50年代中期发展起来，从60年代初至今，迅速发展成为一门新兴技术，其集传感器技术、电子技术、计算机技术、机械制造技术为一体的综合技术，是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础[8]。电子秤的发展过程经历了由静态称量到动态称量、由模拟化到数字化、由低精度到高精度、由功能单一到功能多样化的转变。随着单片机科技应用迅猛的发展，在医疗设备、食品检测、家用电器等方面向着更加精准、更加便捷、更加智能、更加可靠的方向推进[9]。在国际上,一些发达在电子称重力一面已经达到了较高的水平。特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。在称重传感器方面,国外电子秤产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大,成果举例如下:
(l)美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器,用于高准确度检验平台,称重平台,准确度可达5000d。
(2)HBM公司研制成功C2A、 C16A两种不同结构的1-100t具有耐压外壳保护的防爆称重传感器,其防爆性能符合欧洲EN50014和EN50018d级标准。
(3)美国斯凯梅公司研制出新一代高准确度不锈钢F6Ox系列5-5000kg称重传感器,准确度6000d。用于湿度大,腐蚀性强的环境中,而且防水。
(4)塞特内尔公司研制出以被青铜为弹性体材料,快速称重用200型称重传感器。其特点是线性好,固有频率高,动态响应快。油阻尼装置与过载保护装置一体化,保证称量时速度快,工作寿命长。组装3一30kg电子平台秤,准确度可达4000d[10]。
- 国内研究现状
电阻式应变传感器的应用是非常广泛的,它在受到压力时会产生形变,这会带动它自身安装的压力应变计也跟着变化。这样一来传感器的电阻就随压力发生了变化,达到测量的要求[11]。20 世纪50 年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。20 世纪60 年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过 40 多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际 20 世纪90 年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。国内电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际ling先水平。国内的电子秤市场中,1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg[12]。在研究方法上,电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小,通过压力传感器转换为电信号,并通过控制电路来处理该电信号。
