穿孔性测量称重传感器是一种中心带有通孔的力传感器

更新时间：2026-10-14

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　　穿孔性测量称重传感器是一种中心带有通孔的力传感器，为穿入螺栓、轴或管道的安装场景设计，可直接测量压向或拉向载荷，具备结构紧凑、安装简便、抗偏载能力强的特点。属于应变式测力称重传感器的一个细分品类，采用中间预留通孔的环形弹性体结构，允许螺栓、拉杆、传动轴等构件从中心孔穿过，在不改变原有机械传力路径的前提下，实现轴向压力、预紧力与载荷重量检测。该类传感器以电阻应变效应为核心，凭借薄型紧凑结构、安装便捷、抗偏载能力强等优势，广泛应用于螺栓预紧监测、压装设备、工装夹紧力检测、结构力学试验等工业测力称重场景。

　　穿孔式称重传感器主体由环形弹性体、电阻应变片、惠斯通电桥、密封防护结构与信号线缆组成。

　　1. 弹性体：多采用铝合金、合金钢或不锈钢经热处理加工，为圆环(甜甜圈 / 垫圈)外形，中心预留通孔，通孔直径可根据配套螺杆、拉杆规格定制。弹性体是力转换载体，承受轴向载荷时产生均匀、微小的弹性形变，卸载后形变可恢复，无塑性变形。

　　2. 应变片组：多片高精度箔式电阻应变片对称粘贴在弹性体环面受力区域，应变片随弹性体同步拉伸或压缩，实现力学量到电阻变化量的转换。对称布片设计可以有效抵消偏心载荷、弯矩以及温度带来的测量误差。

　　3. 惠斯通电桥：应变片组成全桥电路，外部提供激励电压。当应变片电阻发生变化时，电桥输出与载荷成正比的微弱电压信号(mV/V 信号)，供称重仪表、采集模块、PLC 进行信号放大、换算与重量 / 力值显示。

　　4. 密封防护组件：采用胶封、激光焊接等密封方式，防护等级高，阻挡粉尘、水汽、油污侵入，适配车间、户外等复杂工业环境。

　　穿孔称重传感器核心原理是金属电阻应变效应与惠斯通电桥测量原理，整个测量链路为：载荷→弹性体弹性形变→应变片电阻改变→电桥输出模拟电压信号→换算得到重量 / 力值。

　　1. 被测载荷(压力、螺栓预紧力)沿轴向作用在传感器环形受力端面，中心通孔穿过螺杆或杆件，载荷由传感器环形端面承担，中心孔不承受载荷。

　　2. 在轴向压力作用下，环形弹性体产生微量压缩形变；粘贴在弹性体上的应变片随之受压，应变片金属栅格几何尺寸发生变化，引发自身电阻值改变。受拉应变片电阻上升，受压应变片电阻下降。

　　3. 多组应变片构成全桥惠斯通电桥，在恒定激励电压供电条件下，电阻的差值变化转化为差分电压输出。输出信号大小和施加在传感器上的载荷在额定量程内呈线性关系。

　　4. 后端采集系统对 mV/V 原始信号进行放大、滤波、标定计算，转换为重量或者力值，完成称重与测力。

　　原理关键点：中心通孔只起到避让杆件、让杆件穿过传感器的作用，载荷并不通过中心孔传递，载荷作用于传感器环形本体，这是穿孔式传感器与普通柱式、S 型称重传感器核心的区别。