1．单个称重传感器组装电子秤对称重传感器性能的要求

    单个称重传感器组装电子秤时，出于准确度、稳定性和可靠性的考虑，对称重传感器弹性元件的结构形式、支承边界、载荷引入方式、四角误差调整、安全过负荷能力、疲劳寿命等都提出了较严格的要求，主要包括：

    (1)固有线性好，准确度高，疲劳寿命长。

    (2)量程范围宽，安全过负荷能力强。

    (3)对端面力、横向力和扭力矩不敏感。

    (4)温度补偿完善，零点和灵敏度温度误差小。

    (5)防护与密封性能好，工作稳定性与可靠性高。

    (6)安装方便，容易调整四角误差。 

    2．单个称重传感器组装电子秤对边界条件的要求

    通常，一台称重传感器有两个承受载荷的接触面，即引入载荷和支承载荷的接触面。这些载荷条件的变化将引起接触面上载荷分布的变化，即使在接触面上总的作用载荷保持不变，也将导致称重传感器的灵敏度变化。

    单个称重传感器组装电子秤时，多采用平行梁结构的正应力称重传感器，其支承面和加载面均为称重传感器弹性元件的一部分。对于这种平行梁称重传感器，决定加载边界条件的因素主要是支承底座、托架、垫块的结构及所用材料的硬度、表面粗糙度等，因此支承方式即弹性元件根部固定的合理性至关重要。

    单个平行梁称重传感器组装电子秤时，其固定端应有足够大的平衡力矩，尽量使其为固支。加载端载荷的引入应采用钢球，因为钢球传递载荷时，它只感受和传递垂直方向上的轴向载荷，而对侧向载荷和扭矩不敏感，这样平行梁称重传感器的输出就只取决于沿主轴方向的载荷大小。

二、平行梁称重传感器的偏载误差

  单个平行梁称重传感器组装的电子秤，在称量物体重量时，白于每次物体的放置位置彼此不同，因此产生偏载并在电阻应变计处引起附加应变，使称重传感器的输出产生误差，通常称为偏载误差。因此，必须对平行梁型称重传感器的偏载误差进行理论分析，找出消除偏载误差的方法。

    1．在X方向上的偏载误差

    图3-la所示为典型的双孔平行梁弹性元件，双孔中心距为L，上下梁1、2、3、4分别为单轴电阻应变计，孔与平行梁最小厚度为矗。当平行梁弹性元件受偏心载荷P作用时，在其端部产生附加力矩M。，此力矩由上下平行梁产生的轴力P，来平衡，如图15-lb所示。而且轴力P，的作用线与孔的形心线（中性轴）不重合，因此上下平行梁粘贴电阻应变计的部位，还要受到轴力Pl引起的附加弯矩M。的影响，如图15-lc所示。

    设轴力P，的作用线与形心线的距离为Ah，则

    Mo—P1 Ah

    由于X方向上偏载P的影响，上下平行梁同时产生轴力P，引起的拉伸（或压缩）应变￡，，和弯矩M引起的弯曲应变e，。，即

    一  P

    e，，=AoE

    Mo皇

    8 zz -可x式中Ao -平行梁的截面积；

    矗——平行梁双孔处的最小臂厚；

    E——弹性元件材料的弹性模量；

    Jx-平行梁应变截面的惯性矩。

    X方向偏载影响的结果，使平行梁上电阻应变计所测量的应变均由三部分组成，分别是载荷P、轴力Pl和弯矩Mo引起的应变值，即每一片电阻应变计的输出应变均为这三部分应变值的代数和。

    设各电阻应变计总应变分别为e，7、e。、e。、和e；7，并以正、负号表示拉伸、压缩应变。表15-1给出了载荷P、轴力P，和弯矩Mo引起的应变。

    Z方向偏载引起的附加力矩为：

    Mz =PL2

    式中，L2为载荷作用点偏离弹性元件中心的距离。扭矩M。由上下平行梁的扭转力矩相平衡，扭转将使上下平行梁产生剪切应力，同时端部力P2还会使上下平行梁在XZ平面内产生弯曲应力。可运用分析X方向偏载的方法来分析此种情况，其分析结果是应变区每一片电阻应变计，都受到偏载P引起的弯曲应力、扭矩M。引起的剪切应力和端部力P：引起的弯曲应力三部分作用，总应变仍然是这三部分应变的代数和。按上述方法贴片组桥，并对电阻应变计粘贴位置的准确度和弹性元件尺寸及形位公差严格控制，同样可以消除Z方向偏载对称重传感器输出的影响。

    3．电阻应变计粘贴位置误差对输出的影响

    电阻应变计在平行梁上的粘贴位置误差，可按以下四种情况进行分析：粘贴位置非常准确；与X轴成笳角且对X轴反对称；偏移X轴AZ距离；相对X轴同时产生A夹角和AZ偏移。电阻应变计粘贴位置误差示意图如图15 3所示。

    图lo-3  电阻应变计粘贴位置误差示意图

    (1)电阻应变计粘贴位置非常准确

    电阻应变计粘贴位置非常准确是很难做到的，如图15-3a所示，这只是为了分析问题的一个假设。此时，在扭矩Mz引起的剪应力r作用下，X方向的应变为：

s，= - ysinAOcosAO式中y-截面所承受的剪应变；

    AO-电阻应变计与X轴的夹角。

    由于电阻应变计粘贴位置非常准确，所以：

    AO=O

    则    ￡。-O

    同样，端部力P。引起的弯曲应力在贴片处（中性面上）的弯曲应变也为零，故Z方向的偏载对称重传感器的输出无影响。

    (2)电阻应变计粘贴位置与X轴成凹角且对于X轴反对称

    此种情况比较常见，电阻应变计粘贴位置误差如图15-3b所示。此时，在扭矩M：引起的剪应力r作用下，改变了电阻应变计的应变输出，可用X方向的应变公式计算，即：

    s。= -)，sinAOcos/\0

    因筒角较小，X方向的应变公式可进一步简化为：

    ￡。= -YAO

    (3)电阻应变计粘贴位置偏移X轴/\Z距离

    此种情况也比较常见，电阻应变计粘贴位置误差如图15-3c所示。由于端部力P：在XZ平面内引起弯曲变形，使电阻应变计产生附加的弯曲应变，此时输出的变化为：

    M/\Z

    ￡b2 -

    EJ Y

    一』生

  令    娃一琶J Y

  则    ￡b一-aAZ式中M-端部力P。引起的电阻应变计处的弯矩；

    AZ-电阻应变计轴线偏离X轴距离；

    口——由材料和结构尺寸决定的常数。

    (4)电阻应变计粘贴位置同时产生笳夹角和AZ偏移

    电阻应变计粘贴位置相对X轴同时产生△口夹角和AZ偏移，是最大的粘贴位置误差，如图15-3d所示；此种情况实际上是上述(2)和(3)两种情况的组合。它将使各电阻应变计产生几种不同的应变影响量。而这些影响量按上述方法组成惠斯通电桥电路时，是不可能彻底消除的。仅就单片电阻应变计而言，可产生的最大输出误差为(2)和(3)两种情况下输出误差的叠加