当重型卡车驶过收费站的地磅，当自动化工厂的机械臂精准抓取工件，当电梯平稳运行承载乘客安全起降…这些场景背后，都离不开一个核心“感知者”的精密工作——轮辐式测力传感器。其中，CH-1B型号凭借其出色的性能，成为工业测力领域广泛信赖的选择。它究竟有何独特之处？又如何支撑起现代工业的精确测量需求？

轮辐式结构的奥秘：将“力”转化为“电”的桥梁

轮辐式测力传感器的名称，源于其核心结构酷似自行车轮毂的辐条设计。CH-1B型传感器通常由一个坚固的中心承载体和对称分布在四周的辐条梁（应变梁）组成。其核心工作原理基于金属电阻应变效应。

1. 力在辐条上的精妙传导： 当外部作用力（F）施加在CH-1B的上（或下）端面上时，这个力并非直接冲击敏感元件，而是通过巧妙的结构设计，沿着“轮毂”均匀地、沿着辐条方向传递到传感器的底部（或顶部）安装基座上。这与柱式传感器的直接轴向压缩/拉伸不同。
2. 应变梁的精准形变： 辐条梁在传递力的过程中，其特定部位会发生微小的弹性形变（拉伸或压缩）。CH-1B设计的精妙之处在于，这种形变被集中在优化设计的应变区域。
3. 应变片的灵敏捕捉： 在辐条梁最易发生形变的关键点（通常是梁的侧面），会精密粘贴电阻应变片（通常构成惠斯通电桥）。当梁体发生形变，应变片随之被拉长或压缩，其内部金属丝的几何尺寸（长度和横截面积）发生改变。
4. 电阻变化的奥秘： 金属导体的电阻值R与其长度L成正比，与其横截面积A成反比（R=ρL/A，ρ为电阻率）。辐条梁的形变导致应变片的L增加/A减小（受拉）或L减小/A增加（受压），其电阻值因此发生精准变化。微小形变带来的电阻变化，正是测量的起点。
5. 电桥输出的信号： 粘贴在辐条梁上、按特定方式连接（通常是全桥）的应变片电阻变化，会破坏惠斯通电桥的初始平衡状态，输出一个与受力大小呈良好线性比例关系的毫伏级电压信号（mV/V）。这个信号，即是力值的精确度量。核心原理在于力→形变→电阻变化→电压信号的有序转化。

CH-1B型轮辐式测力传感器的核心性能优势

• 卓越的抗偏载与侧向力能力： 这是轮辐式结构，尤其是CH-1B这类设计的核心竞争力。其对称的辐条结构，将轴向力分解并均匀传递到各应变梁上，使得传感器对作用力方向不平行于主轴线（即偏载）或垂直于主轴线（侧向力）的情况具有非常强的“免疫力”。这极大地降低了安装和使用过程中因受力方向不完全理想引入的误差，保障了测量的准确性。
• 结构紧凑，高度低： 由于其“扁平”的轮辐设计，CH-1B型传感器通常具有较低的自身高度（外形较矮）。这使得它非常适合空间受限的应用场合，例如需要嵌入机械设备内部或安装在狭小平台下方的场景。
• 良好的固有频率： 精心设计的辐条梁赋予了CH-1B相对较高的固有频率。这使其能够有效捕捉和测量快速变化的动态力，适用于需要高响应速度的场合（如冲击测试、过程控制中的快速力反馈）。
• 高精度与稳定性： 得益于对称结构和成熟的应变片贴片工艺，CH-1B能够实现优于0.05% 的测量精度。其整体结构稳定，能够抵抗温度漂移的影响（可做温度补偿），长期使用可靠度高。
• 量程范围广： 轮辐式设计使得CH-1B可以覆盖从几百公斤到数百吨的宽泛量程范围。工程师只需根据需要选择合适的型号即可满足不同量级的测量需求。

广泛的应用场景：CH-1B在哪里发挥作用？

基于上述卓越特性，CH-1B型轮辐式传感器在众多工业领域扮演着关键角色：

• 工业称重系统： 这是最主要的应用领域。包括电子平台秤（叉车秤、检重秤）、料斗秤（配料称重）、罐体称重（储罐液位/重量监控）、皮带秤（散料流量计量）等。其抗偏载能力在平台秤中尤其关键。
• 力值监控与控制： 用于工厂自动化生产线，监控装配压力（如螺栓拧紧力）、冲压力、材料测试机的载荷施加、机器人末端执行器抓握力反馈等。其精度和动态响应至关重要。
• 结构测试与安全监测： 应用于桥梁、建筑构件的载荷测试，大型设备（如起重机吊钩、索具）的安全负荷监控系统，以及电梯的曳引力或配重检测等。
• 过程工业： 在化工、制药、食品加工等行业中，用于反应釜、搅拌罐的称重配料与过程控制。

选择与使用的关键考量

选用CH-1B型号时，工程师需综合评估以下因素：

1. 量程： 确保所选型号的最大测量范围覆盖实际应用中的最大预期载荷，并留有一定安全余量（通常>120%）。
2. 精度等级： 根据应用需求选择合适精度（如0.05%， 0.03%， 0.02% FS等）。实验室计量要求通常高于工业过程控制。
3. 环境适应性： 考虑温度范围、湿度、粉尘、腐蚀性介质等环境因素。CH-1B通常有标准不锈钢材质，特殊环境需选密封等级（如IP67, IP68）或表面处理（如镀镍）型号。
4. 电气特性： 额定输出电压（如2mV/V）、激励电压（如10VDC）、电缆长度和接口形式。
5. 安装尺寸与空间： 确认传感器的外形尺寸（直径、高度）、安装孔位与实际安装空间的匹配性。

轮辐式测力传感器CH-1B，以其独特结构带来的超强抗偏载能力、紧凑身形、宽量程与高稳定性，奠定了其在关键工业测控环节的核心地位。从精准称重到动态力控，它默默地将无形的力量转化为可量化、可控制的数据，驱动着现代工业的智能化与精密化进程。理解其工作原理与特性，是正确选型、精确应用，最终赋能高质量生产与安全运行的基石。