称重传感器的发展
自从20世纪 ,40年代初利用粘贴式电阻应变计的模拟式称重传感器问世以来，经过多年的种种改进与发展，从结构设计、制造工艺到综合性能指标$稳定性和可靠性都达到较高的水平，在各种电子衡器和称重计量与控制系统中得到了广泛的应用。随着科学技术的进步，工业过程自动化水平的提高，特别是数字技术与信息技术的发展，在称重计量与控制系统中，应用数字技术与数字系统的需求愈来愈多，对衡器行业提出了电子衡器数字化、智能化，用数字称重系统突破模拟称重系统的局限性等要求。众所周知，数字称重系统要求称重传感器和称重仪表系统以数字形式输出。目前在用的模拟式称重传感器，由于电阻应变转换原理决定了无论采用何种电阻应变计进行制造，其本身都不能产生具有数字特征的输出信号，而且存在着输出的模拟信号小，一般为20~40mV传输距离短# 抗干扰能力差#称重显示控制仪表复杂#安装$调试不方便等先天缺陷。根本适应不了电子衡器数字化$智能化的要求。因此，引起了人们对模拟式称重传感器与数字称重系统接口和数字式智能称重传感器的重视，国外一些著名称重传感器生产厂，对此开展了许多研究工作，并取得突破性的科技成果"开发出多种具有自主知识产权的产品。
数字式智能称重传感器具有输出信号大，数字信号是一组组高低电平信号，有格式、有规律的组成，一般为5V抗射频电磁场辐射等干扰能力强；信号传输距离远，一般可达150m，附加电源后可超过 600m，安装、调试方便；易实现智能化控制等特点，完全克服了模拟式称重传感器的缺点，是数字化电子衡器、自动称重计量与控制系统、需要自动校准的称重系统、复杂结构的各类配料秤、容积秤和超大型电子衡器的首选产品。
从电子衡器的品种、结构、用途上看，数字式智能称重传感器，不可能完全取代模拟式称重传感器，在今后一个比较长的时期内，模拟式称重传感器，仍然是称重传感器发展与应用的主流。但我们必须重视并认真研究数字式智能化称重传感器及其在数字称重系统中的应用。
数字式智能称重传感器有两种实现方法或者说有两种结构形式"即整体型和分离型。
随着技术的进步,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不断提高，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、生产工艺中的自动检测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。称重传感器与电子衡器数字化是九十年代电子衡器发展最突出的热点，电子技术的飞跃进步，单片机的普及与推广，为电子衡器提高性能、称量自动和智能化作出了贡献；微电子、信息、智能卡等高新技术更加速了衡器数字化、智能化、微型化、微功耗的进程。由于单片机本身的嵌入式软件技术及大规模集成电路等特点，具有三电一体化（机电、电子、微电子）高新技术的衡器产品便会应运而生，制造工艺的简化、产品成本的降低、利润空间的增大，将会掀起新一轮衡器制造技术的革命与竞争。
称重传感器是电子秤系统的主要部件，他易受使用条件和环境的的影响而损坏，从而导致电子秤系统无法使用。
1936～1938年美国加利福尼亚理工学院教授E.Simmons（西蒙斯）和麻省理工学院教授A.Ruge（鲁奇）分别同时研制出纸基丝绕式电阻应变计，命名为SR-4型，由美国BLH公司专利生产，同时也使BLH公司成为利用SR-4型电阻应变计制造传感器的创始者。1940年美国军事工程部门和 Revere公司总工程师A.Thurston（瑟斯顿）分别把电阻应变计技术应用于军事工程的电子测力和称重计量领域，研制出应变式负荷传感器。
1952年英国学者杰克逊首先研制出金属箔式电阻应变计，为负荷传感器提供较理想的转换元件。并创造了用热固胶粘贴电阻应变计的新工艺，提高了负荷传感器的准确度和稳定性，促进了负荷传感器技术的发展。
1973年美国学者霍格斯特姆为克服利用拉伸、压缩和弯曲应力的正应力负荷传感器的诸多缺点，提出了不利用弹性体正应力，而利用切应力的理论，设计出圆截工字型截面悬臂剪切梁式负荷传感器，打破了传统的柱、筒、环、梁结构正应力负荷传感器的一统天下。剪切式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一个新的发展潮流，极大的推动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递，优化结构设计。德国学者埃多姆和美国学者斯坦因分别利用建立弹性体力学模型，采用有限单元计算分析弹性体的应力场、位移场，求得最佳化设计，为利用现代化科技手段设计与计算负荷传感器开辟了新途径。
1975年前后，为满足低容量电子计价秤发展的需要，美、日等国研制出铝合金不变弯矩原理的平行梁结构负荷传感器。虽然它利用的是平行梁表面的弯曲应力，应属于正应力类型，但因其不变弯矩原理使灵敏度对加力点变化不敏感，拉向和压向灵敏度对称，它又具备了切应力负荷传感器的特点。并且量程小，刚度大，便于调整四角误差，很快就形成了负荷传感器的又一个发展潮流。
蠕变是高精度电阻应变计和负荷传感器经常遇到和必须解决的关键问题。70年代末，前苏联学者H.科洛考娃通过对一维力学模型和应变传递系数的分析，提出控制应变计敏感栅的栅头宽度与栅丝宽度的比例，可以制出不同蠕变值电阻应变计的理论，并成功的研制出系列蠕变补偿电阻应变计。对低容量铝合金负荷传感器减小蠕变误差，提高准确度等级起到了至关重要的作用，使商用和家用电子秤的负荷传感器多品种、大批量生产成为可能。
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）质量测量指导秘书处为适应电子衡器的误差评定方法，决定将用于电子称重的传感器与测力传感器彻底分开，由美国负责的第8报告秘书处起草《称重传感器计量规程》。经过OIML成员国书面表决后，在1984年10月第7届法制计量大会上正式批准，并于1985年以OIML，R60国际建议颁布，下发到各成员国。目前各国正在执行的是R60的2000年版。由于新计量规程把计量性能与温度性能综合考虑，增加了研究开发与大批量生产的难度，逼迫企业完善工艺准备，改进制造工艺，使称重传感器的综合性能和长期稳定性均有较大提高，保证了电子秤的质量。
80年代中期，随着数字技术和信息技术的发展，为满足电子衡器数字化、智能化的要求和用数字称重系统突破模拟称重系统局限性的构想，美国TOLEDO、 STS和CARDINAL公司，德国HBM公司等先后研制出整体型和分离型数字式智能称重传感器，并以其输出信号大，抗干扰能力强，信号传输距离远，易实现智能控制等特点成为数字式电子衡器和自动称重计量与控制系统的必选产品，并形成了一个开发热点。
90年代以来，为了适应不断纳入高新技术的电子称重系统和电子衡器产品的新需求，称重传感器进入了设计、制造与工艺技术不断创新，产量大幅度提高的大发展时期。
1942年在美国应变式负荷传感器已经大量生产，至今已有60多年历史。这期间经过种种改进和发展，负荷传感器的准确度从研制初期的百分之几量级提高到千分之几、万分之几量级，并以其结构简单、使用方便、准确度高、频率响应快、稳定性好、工作寿命长、几乎不用维修等特点，广泛应用于各种测力装置和电子称重系统。经过60多年的变迁，尽管负荷传感器的弹性体结构、几何形状和尺寸发生了不小变化，原材料、元器件，制造技术与工艺都有较大改进和提高，应用研究也取得了许多成就，但其基本构思、基本原理和基本工艺仍然证明是合理的可靠的。负荷传感器技术的几个发展时期和起决定性作用的技术创新是值得认真研究和总结的，它对未来称重传感器技术的发展和确立技术研究课题都有指导作用。
