一、概述
自从20 世纪 40 年代初，美国 blh 公司和 revere 公司分别发明了应变式 负荷传感器以来，经过 70 多年的种种改进与发展，其计量准确度、工作可靠性、 长期稳定性和环境适应能力均有重大改进和提高，应用范围不断扩大，已渗透到 国民经济各个部门，成为工业、商业、家庭里与称重计量的主要手段。现今，我 国应变式称重传感器生产企业已超过 160 家，形成了量程从几公斤到上千顿的系 列产品。绝大多数产品的准确度达到了 c3 级，有些企业的个别产品准确度高达c 4、c5 级。
如此高准确度的称重传感器用于温度不断变化的环境中，必须要有非常精确的灵敏系数温度补偿。为使称重传感器达到较高的准确度等级，各企业在进行灵敏系数温度补偿时，按惯例都设置较为严格的内控指标，对较高准确度级别的称重传感器，其灵敏系数温度误差的内控指标为±0.01%／10℃，这就需 要有科学、合理和可重复的灵敏系数温度补偿工艺。
二、称重传感器灵敏系数的温度误差
早在应变式负荷传感器问世之时，人们就注意到温度对合金钢制成的机械式标准测力环指示值的影响。前苏联学者经过反复试验分析，指出标准测力环指示值温度误差主要是测力环金属材料的弹性模量随温度升高而降低所致，并测量出影响量的大小，给出较为准确的修正系数0.027％/℃。美国学者威尔逊在 1946 年发表的论文“标准测力环的温度系数”中，给出了同样量级的弹性模量温度影 2 响修正系数。人们很自然的想到同为合金钢制成的应变式称重传感器也必然产生 此种温度误差，而且其影响因素比标准测力环更多、更复杂。
除称重传感器弹性元件金属材料的弹性模量具有负温度系数的影响外，还有电阻应变计灵敏系数的温度系数影响。由此不难得出温度对弹性元件的影响主要产生两个物理现象：其一是温度升高弹性元件产生热膨胀，用金属材料的热膨胀系数α l 表示，它使称 重传感器产生零点温度漂移；其二是温度升高弹性元件材料的弹性模量 e 降低， 用弹性模量 e 的温度系数β e表示，它使称重传感器的输出随温度升高而增大， 产生灵敏系数温度误差。试验证明在 0～50℃范围内，优质铬—镍钢的弹性模量 变化为－0.025%／℃，其影响量即称重传感器的灵敏系数温度误差可达（0.03～ 0.05）％/℃。称重传感器在使用过程中，温度每变化 10℃灵敏系数就变化 0.3％～0.5％，这是非常可观的误差，因此必须进行灵敏系数温度补偿。
三、经典的称重传感器灵敏系数温度补偿方法
从上述分析中可以得出两点结论：其一在环境温度升高时，弹性元件材料的弹性模量降低，使称重传感器的输出超比例增加，而产生灵敏系数温度误差；其二灵敏系数温度误差是一个系统性的误差，对于同类型称重传感器该项误差的分散度一般小于10%。如果在称重传感器灵敏系数增大的同时，使电桥电路的实际 供桥电压与之成比例的减小，保持供桥电压与实际供桥电压的比值不变，则灵敏 系数也就保持不变，这就是经典的灵敏系数温度补偿原理与补偿方法。
根据这一方法，在电桥的供桥回路中，串联一个随环境温度变化而变化的灵敏系数温度补偿电阻rmt，当环境温度升高时，rmt 随之增大，尽管供桥电压 ui 保持不变，但 由于电阻分压作用，使电桥的实际供桥电压 uac 减小，从而导致灵敏系数减小， 这就对因温度升高弹性模量降低灵敏系数增大起到补偿作用。灵敏系数温度补偿 电路如图 4 所示。因为在力与称重传感器的灵敏系数温度误差中，弹性模量 e 的温度系数β e 起主导作用，故国外常把这种补偿称为弹性模量补偿。