电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同发生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生明显的变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。
由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中必不可少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。
电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制造成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。
弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。
转子装在内框架中，以角速度ω绕X轴稳定旋转。内框架经轴承与外框架联接，并可绕水平轴Y倾斜转动。外框架经万向联轴节与机座联接，并可绕垂直轴Z旋转。转子轴(X轴)在未受外界的力的作用时保持水平状态。转子轴的一端在收到外部作用力(P/2)作用时，产生倾斜而绕垂直轴Z转动（进动）。进动角速度ω与外力P/2成正比，通过检验测试频率的方法测出ω，即可求出外力大小，进而求出产生此外力的被测物的质量。
当用金属应变片测量应变或应力时，将应变片粘贴于被测对象上，应变片随被测对象产生微小应变，使应变片产生△R。
设计中只要把应变片贴在承受负载的弹性元件上，经过测量弹性元件的应变大小即可求出对应的负载大小。弹性体是测力传感器的基础，应变计是传感器的核心。
弹性元件受力后，其固有振动频率与作用力的平方根成正比。测出固有频率的变化，即可求出被测物作用在弹性元件上的力，进而求出其质量。振动式传感器有振弦式和音叉式两种。
振弦式传感器的弹性元件是弦丝。当承重台上加有被测物时，V形弦丝的交点被拉向下，且左弦的拉力增大，右弦的拉力减小。两根弦的固有频率发生不同的变化。求出两根弦的频率之差，即可求出被测物的质量。振弦式传感器的准确度较高，可达1/1000～1/10000，称量范围为100克至几百千克，但结构较为复杂，加工难度大，造价高。
陀螺仪式传感器响应时间快(5秒)，无滞后现象，温度特性好（3ppm），振动影响小，频率测量准确精度高，故可得到高的分辨率(1/100000)和高的计量准确度(1/30000～1/60000)。
利用电阻应变片变形时其电阻也随即改变的原理工作（图11）。主要由弹性元件、电阻应变片、测量电路和传输电缆4部分所组成。电阻应变片贴在弹性元件上，弹性元件受力变形时，其上的应变片随之变形，并导致电阻改变。测量电路测出应变片电阻的变化并变换为与外力大小成比例的电信号输出。电信号经处理后以数字形式显示出被测物的质量。
检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如能抑制气温变化的影响，能抑制侧向力干扰，可以较为方便的解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。
因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。
它利用承重台上的负荷与电磁力相平衡的原理工作。当承重台上放有被测物时，杠杆的一端向上倾斜；光电件检测出倾斜度信号，经放大后流入线圈，产生电磁力，使杠杆恢复至平衡状态。对产生电磁平衡力的电流进行数字转换，即可确定被测物质量。电磁力式传感器准确度高，可达1/2000～1/60000，但称量范围仅在几十毫克至10千克之间。
本次课程设计的设计的基本要求荷载为0~50吨，精度为1%，这就要求我们从设计的基本要求出发确定传感器的各个参数。最重要的包含弹性材料的选择，结构尺寸的确定，应变片型号的确定等，转化与放大电路的设计等。
称重传感器是称重系统的心脏。随技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的逐步的提升，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产的基本工艺中的自动检验测试和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
通过“传感器设计与实践”课程设计，掌握传感器设计的一般过程与步骤。详细的细节内容包括：了解荷重测量的一般方法；制定利用应变式传感器测量荷重的方案；利用工程力学和传感器知识做必要的理论分析与计算；利用CAD软件进行荷重传感器的结构设计与零件设计；设计传感器转换电路，并进行电路调试或仿真。
称重传感器的种类很多用途很广，不一样的种类用途不一样。称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类，传统的测量力的方法是利用弹性元件的形变和位移来表示的，其特点是成本低，不需要电源，但体积大，笨重，输出为非电量。最常用的为电阻应变式传感器。
如图7所示，铁磁元件在被测物重力作用下发生机械变形时，内部产生应力并引起导磁率变化，使绕在铁磁元件（磁极）两侧的次级线圈的感应电压也随之变化。测量出电压的变化量即可求出加到磁极上的力，进而确定被测物的质量。磁极变形式传感器的准确度不高，一般为1/100，适用于大吨位称量工作，称量范围为几十至几万千克。
音叉式传感器的弹性元件是音叉。音叉端部固定有压电元件，它以音叉的固有频率振荡，并可测出振荡频率。当承重台上加有被测物时，音叉拉伸方向受力而固有频率增加，增加的程度与施加力的平方根成正比。测出固有频率的变化，即可求出重物施加于音叉上的力，进而求出重物质量。音叉式传感器耗电量小，计量准确度高达1/10000～1/200000，称量范围为500g～10kg。
根据被测力大小，弹性元件的结构及形式不同，常见的有轮辐式，柱式，悬臂梁式和环式等。
轮辐式力传感器是采用轮幅式弹性体结构,利用剪切式应力原理制作的力传感器。外加荷载作用在轮的顶部和轮圈的底部，轮辐上收到纯剪切力。每条轮辐上的剪切力和外加力F成正比。当外加力作用点发生偏移时，一面的剪切力减小，一面增加，其绝对值之和仍然是不变的常数。这是一种比较新型的传感器，其优点是精度高，滞后小，重复性及线性度好。
6、黄贤武．传感器实际应用电路设计（M）．电子科技大学出版社，1997年
应变式压力传感器是一种利用弹性敏感元件和应变计将被测压力转化为相应电阻值变化的压力传感器，大范围的应用于自动控制，质量控制，称重系统，纺织机械的闭环控制等等。应变片式称重传感器对于不同量程可采用不一样的应变结构：弹簧片式（小量程几千克），悬臂梁式（中量程几十到几百千克），柱式（大量程可到上百吨）。
板环式称重传感器用途与特点：结构紧密相连、防护性能好。精度高、长期稳定性高。适用于吊钩秤、机电结合秤及其它力值的测量与控制大范围的应用于建材、水泥、化工等行业。
应变式电阻传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。应变式传感器无论是在数量上，还是在应用领域，它与别的类型的称重传感器相比还是具有领导地。其具有结构相对比较简单，尺寸小，测量范围大，分辨力高，使用起来更便捷，灵敏度较高，适合静、动态测量，且价格实惠公道，稳定性很高可靠，故本次课设将选用应变式原理来制作称重传感器。
选定传感器型式和结构方案；进行有关理论分析与计算；确定传感器主要结构尺寸
电阻应变式传感器的称量范围为300g至数千kg，计量准确度达1/1000～1/10000，结构较简单，可靠性较好。大部分电子衡器均使用此传感器
板环式称重传感器的结构具有明确的应力流线分布、输出灵敏度较高、弹性体为一整体、结构相对比较简单、受力状态稳定、易于加工等优点。目前在传感器生产中还占着较大的比例,而对这种结构传感器的设计公式目前还不很完善。因这种弹性体的应变计算很复杂,通常在设计时把它看作为圆环式弹性体进行估算。特别是对1t及以下量程的板环式传感器设计计算误差更大,同时往往还会出现较大的非线，液压式
在受被测物重力P作用时，液压油的压力增大，增大的程度与P成正比。测量出压力的增大值，即可确定被测物的质量。液压式传感器结构相对比较简单而牢固，测量范围大，但准确度一般不超过1/100。
它利用电容器振荡电路的振荡频率f与极板间距d的正比例关系工作。极板有两块，一块固定不动，另一块可移动。在承重台加载被测物时，板簧挠曲，两极板之间的距离发生明显的变化，电路的振荡频率也随之变化。测出频率的变化即可求出承重台上被测物的质量。电容式传感器耗电量少，造价低，准确度为1/200～1/500。
光栅式传感器利用光栅形成的莫尔条纹把角位移转换成光电信号。光栅有两块，一为固定光栅，另一为装在表盘轴上的移动光栅。加在承重台上的被测物通过传力杠杆系统使表盘轴旋转，带动移动光栅转动，使莫尔条纹也随之移动。利用光电管、转换电路和显示仪表，即可计算出移过的莫尔条纹数量，测出光栅转动角的大小，从而确定和读出被测物质量。
码盘式传感器的码盘（符号板）是一块装在表盘轴上的透明玻璃，上面带有按一定编码方法编定的黑白相间的代码。加在承重台上的被测物通过传力杠杆使表盘轴旋转时，码盘也随之转过一定角度。光电池将透过码盘接受光信号并转换成电信号，然后由电路进行数字处理，最后在显示器上显示出代表被测质量的数字。光电式传感器曾主要用在机电结合秤上。
称重传感器其实就是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器应先要考虑传感器所处的实际在做的工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和常规使用的寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。称重传感器的主要技术参数有：1，额定荷载量；2，灵敏度（额定输出）；3，灵敏度允差；4，非线，使用温度范围等。
