本文作者根据自己多年从事自动化技术研究的经验，文章详细论述了现代汽车衡称重系统中的传感器技术、理论基础、工作原理、构造以及在实际工作中的应用，使我们对其有一个较系统的了解。
汽车衡是许多地方、许多行业都要用到的称重系统，有其不可替代的重要作用，其基本构造主要包括称体、秤重传感器、显示仪表及称重软件。
这里主要介绍一下汽车衡称重系统中的称重传感器技术。它是检测系统的第一个环节，它是以一定的精度把被测量转换成与之有确定关系的、便于应用的某种量值的测量装置，即感受被测信息并传送出去。传感器分类较多、用途较广，而称重系统中测量的是称重物体产生的压力信号，故适用于电阻应变式传感器，实现称重物体的重量（也就是压力非电量）与电阻信号（电量）的转换。传感器的敏感元件感受到压力信号，再经信号调理电路、输出电路转换为标准的电压或电流信号输出给显示仪表和计算机系统，即可显示出称量值，并打印磅单，还可由计算机进行数据存储。
电阻应变式称重传感器的原理（理论基础）就是电阻应变效应。此效应是金属导体（压力传感器所用材质）所独具的特性。金属导体的电阻随着机械变形（伸长或缩短）的大小发生变化的现象称为金属的电阻应变效应。是应变式传感器的工作基础。
下面具体介绍电阻应变效应：根据物理学知识知道，金属导体的电阻与其长度和横截面积有关
R=ρl/S(1)
ρ为电阻系数，不同的金属其值不同。
L为电阻丝的长度。
S为电阻丝的横截面积。
当金属导体两端受力F作用时，长度l变化（伸长或缩短）dl，相应的s变化（变小或变大）ds，ρ变化dρ(较小)，从而引起电阻R变化dR。将（1）式取对数并作微分运算，得：
d(lnR)=d[ln(ρl/s)]=d(lnρ+lnl-lns)
==>dR/R=dρ/ρ+dl/l-ds/s （2）
又 s=πr2r为导体截面半径
所以 ds=d(πr2)==>ds/s=dπ/π+2dr/r
==>ds/s=2dr/r（3）
π为常数，其微分为零
由材料力学知：
dr/r=-μdl/l=-με（4）
(公式)μ为泊松比ε=dl/l ε即为电阻丝的轴向的相对变化，即应变。
它是金属丝电阻的变化值与金属丝的长度变化值的比值，称为金属丝的应变灵敏度系数。
由此可知在机械力作用下金属丝的电阻相对变化值与受力后金属丝几何尺寸变化有关，近似为线性，（还与受力后电阻丝的电阻系数变化值有关）。这就是电阻应变效应机理。但这种线性关系只能在一定的应变范围内才能保持，当应变值超出一定的限值时，将会出现非线性。结论，经过应变式电阻荷重传感器可把称重物体的机械压力产生的变化转换为电阻的变化，实现非电量到电量的转化。
经过电阻应变效应后，把机械应变信号转化成电阻的变化信号，但由于应变量及其应变电阻变化一般都很微小，难以直接精确测量，因此，需采用转换电路把应变产生的ΔR/R变化转换成电压或电流的变化，通常采用电桥电路实现这种转换。根据电桥电路所用电源的不同，分为直流电桥和交流电桥。以直流电桥电路为例：
电桥直流输入电压为U，输出电压为U0，各桥臂电阻分别为R1,R2,R3,R4,其中R1为应变电阻，由机械应变产生的变化为ΔR1,RL为输出端的负载电阻。流经各路的电流及方向分别为I1,I2,I3,I4,IL。 
I1R1+I2R2=U (1) 
I4R4+I3R3=U (2) 
I1-I2=IL(3) 
I4+IL=I3 (4) 
U0=UB-UD(5) 
U0=ILRL (6) 
UB=U-I1R1(7) 
UD=U-I4R4 (8) 
由(1)(3)得： 
I1R1+(I1-IL)R2=U 
得：I1=(U+ILR2)/(R1+R2) (9) 
由(2)(4)得： 
I4R4+(I4+IL)R3=U 
得：I4=(U-ILR3)/(R3+R4) (10) 
由（5）（7）（8）得： 
U0=I4R4-I1R1 (11) 
由（6）（11）得： ILRL=I4R4-I1R1(12) 
作为一般的平衡电路要求：IL=0
所以：R2R4-R1R3=0
即R1R3= R2R4 （或R1/R2=R4/R3） (14)
由此可得出输出电流与输入直流电压的关系。当应变电阻R1产生ΔR1的变化时，输出电压：
由于实际应用中负载电阻RL远大于R1,R2,R3,R4,所以上式分母中的(R1+ΔR1)R2(R3+R4)和R3R4(R1+ΔR1+R2)相对于应变电阻的变化率的比值
由此可知，电桥的灵敏度与输入电压成正比，与桥臂比有关，当电桥平衡时，即桥臂比为1时，电桥灵敏度为输入电压的1/4。所以只要改变输入电压，则灵敏度也随之改变，而其他量值的改变并不会改变电桥的灵敏度。
以上是对电阻应变式传感器的工作原理的介绍，正是基于电阻应变式传感器的电阻应变效应，决定了它适于测量由机械力作用而产生的应变信号。而在汽车衡称重系统中要测量的恰好是由称重物体经过汽车衡时由物体的重量作用于称板上而产生的变形。故比较适合选用电阻应变式传感器。由称重物体（机械力信号）挤压称体使传感器产生向下的变形，而这一变形就产生了电阻变化，即由机械力非电量的变化转化为电量的变化，再经转换电路转化为电流信号的变化送到测量仪表上，根据测量仪表的显示数据，我们就可以获得称重物体的重量。
以下介绍在称重系统中传感器的选购，基于以上的原理介绍，并结合实际情况，在实际的汽车衡称重系统中，根据现场的实际情况以及环境要求等综合因素，首先要根据工作实际中经常要称重物体的重量范围来确定所要设计的称重系统的最大量程，另外还要考虑到符合现代化大型运输车的长度，设计称板的长度，继而决定用几个传感器。比如，一个100吨的汽车衡，一般用6～8个传感器，再根据称重量程以及所用传感器数量，决定每个传感器的量程，一般是根据这样一个原则：所设计的称重系统的最大量程应在所选各个传感器的量程之和的三分之一到三分之二之间，所以此称重系统所用传感器的量程大小应为2*100/6 到3*100/6之间，大约35吨到50吨之间，另外考虑称重过程中偶然性的称重物体的重量超过汽车衡的量程时，不至于损坏传感器，所以可采用40吨以上或50吨的传感器。选购好传感器后，就要进行放置连接，一般是根据称板长度将几个传感器均匀、等距地放在四个角和两个长边上,每个传感器一般有电源正（EX+）,电源负(EX-),感应正(SN+),感应负(SN-),信号正(SIG+),信号负(SIG-)和屏蔽线等七条线，把传感器的引出线都引到接线板上，对应地接好，且对应每一个传感器有一个可调电位器，用来微调每个传感器的输出电流信号。以使几个传感器在空称时达到各点平衡，保证称重的精确度，另外有一组线引出接线板到称重仪表上，不同的仪表与传感器的接线方法不尽相同，所以其接线方法在这里就不详尽叙述。
以上是本人基于称重系统中的传感器的工作原理并结合实际工作经验所作的一些探讨，愿与大家共享，希望能有所帮助，其中可能会有一些不足或不太完善的地方，也希望大家能给予指正。 

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