QS-称重传感器在电子衡器中的应用

2.2电子衡器的四角平衡调整

2.2.1概述

在电子衡器的安装调试中，按照JJG539-97数字指示秤检定规程的要求，要对秤体上安装称重传感器的四点（或以上）进行偏载试验。因此对秤的四角平衡的调校是一项首要的任务。所谓四角平衡，是指秤的四角的位置上（实际上是安装称重传感器的位置）放置1/3的额定载荷，调整秤体上的四只或四只以上称重传感器输出信号，使仪表显示数值相近或相等，即人们俗称四角平衡。调整四角平衡的方法有两种，一种是在称重传感器输出端并接调整电阻法，另一种是在称重传感器输入端串接调整电阻法。这两种方法zui终目的都是要调整称重传感器输出值的大小。

2.2.2电子衡器四角平衡的调试方法

图2.2-1

在称重传感器输出端并接调整电阻法具体调整电路如图2.4-1所示：（以四只传感器为例）

图中的Rg是串联在称重传感器输出臂上的隔离电阻，该电阻值的设计原则是：要求大于桥臂电阻的10倍，桥臂电阻为350Ω，这里Rg的阻值为2×2.5KΩ=5KΩ，目的是减少各称重传感器并联后的环流。

图中的RT是输出电压调节电阻，调节阻值范围是10 KΩ~210 KΩ，调节输出电压的原理是在输出桥臂中产生一个分流，从而调节称重传感器的输出电压。

这种方法调整电压范围较小，当称重传感器总输出为15mV，衡器的分度数n=5000时，zui大能调节±5个分度。当称重传感器灵敏度偏差较大时，对于调试经验不足者，往往很不容易调到四角平衡。

后来，在调试实践中掌握一些技巧。首先将RT2调到位置中间，秤台要经过重车碾压，机械系统稳定的条件下，用检衡车压角时，要记录各角的zui大值和zui小值，而后相加取平均值。调整每个称重传感器的RT2，使其向平均值“靠拢”，这样经过三个周期的压角调试再重新标定，一般可以调到四角平衡。

初调者往往是将zui小值向zui大调整，或是将zui大值向zui小调整，这样其中的某只称重传感器的RT2一旦调到靠近RT1的一端，再调其它的称重传感器的RT2就不大起作用了，这是调试失败的主要原因。总之，采用并联电阻调整法，机械台面调整必须比较理想，使秤在空载时，各称重传感器受力均匀，各称重传感器的灵敏度误差在0.1%以内，经过一番细心调整，是可以调到数字指示秤检定规程中要求的技术指标。

2.2.3在称重传感器输入端串接调整电阻法

 

图2.2-2

具体的调整电路如图2.4-2所示：（以四只传感器为例）

这种调整称重传感器输出电压的原理是通过调节串接在输入桥臂上的电阻与桥臂产生分压。如图2中的RT调整数值较大时，输入桥臂分得的电压较低，称重传感器输出电压就相应降低。当RT调节值较小时，RT上分压值较少，而输入桥臂上分得的电压较高，从而使称重传感器输出电压相应升高。

这种方法电阻调节范围约在15Ω左右，输入桥臂电阻通常为390Ω，当调节电阻调到中间位置时，可分压±1.6%，当衡器分度数为5000时，则可调整80个分度。

采用在称重传感器输入端串接调整电阻法，调整输出电压变化范围很宽，只要机械台面稳定，即使各称重传感器灵敏度不一致或受力分配不甚均匀的情况下，仍能很方便的调到四角平衡。但如果各传感器灵敏度的一致性都保持在0.1%F.S以内，则应选用输出端并接电阻调整法是合理的。

特别说明：当选用输入端串接调整电阻法时，其电位器须有较高的稳定性和低温漂特性，且调节圈数应大于20圈，优选进口产品，如果各传感器的灵敏度一致性在0.1%F.S以内，选用该种原理的接线盒调整，往往容易将因安装原因产生的角差误以为是输出不一致产生的角差来调整，会出现偏载砝码的量程下调准确了，但一旦加载大于或小于偏载砝码的量值时，均会产生较大的误差，导致调试失败。

2.3传感器与衡器的接地技术

传感器传输电缆屏蔽网，一般都与二次仪表内屏蔽器件的接地线一起接到接地桩头上。下述情况，传感器外壳必须自行接地：

传感器安装设备上同时安装有频繁启动的大功率电机，工作时的外壳电位的波动会通过分布电容耦合到传感器桥路中去，使传感器输出信号线上产生噪声，导致称重数据跳动不稳。

动态物流介质彼此间的摩擦而产生静电，积聚的结果会产生*的电位，通过传感器放电时烧坏传感器，故传感器必须有单独的接地系统。

图2.2-1

如：润滑油从6m高处泻入容器会产生10mm长的火花放电，乙炔从钢瓶口喷出，可积聚8KV的电压；煤粉以2.5m/s速度在钢管中流动会产生7.5KV的静电电压。                       雷击引起的大电流回流入地时；设计如图示的回流电缆。

图2.2-2

注：铜丝或细铜带编织总截面积 ＞ 16 mm² ；流散电阻 ＜  4Ω

2.4电子汽车衡的日常保养

2.4.1秤台维护

1）秤台四周间隙内不得卡有石子，煤块等异物。 
2）经常检查限位间隙是否合理，限位螺栓与秤体不应碰撞接触。 
3）连接件每半年进行一次保养，支承头部涂上黄油。 
4）禁止在秤台上进行电弧焊作业，若必须在秤台进行电弧焊作业。请注意下列几点：（断开信号电缆与称重显示控制器的连接；电弧焊的地线必须设置在被焊部位附近，并牢固接触在秤体上；切不可以使用传感器成为电弧焊回路的一部分）

2.4.2称重显示控制器保养

1）经常检查各接线是否松动，折断，接地线是否牢靠。 
2）称重显示控制器长期不用时（如一个月以上），应根据环境条件进行通电检查，以免受潮或其它不良气体侵蚀影响可靠性。 
3）称重显示控制器避免靠近热源、振动源。 
4）使用环境中不应有易燃易爆气体或粉尘。 
5）在称重显示控制器的同一相线上不得接感性负载，如门铃等。 
6）称重显示控制器长期不用、更换保险丝、移动位置或清除灰尘等情况时，务必切断电源。 
7）称重显示控制器如发生故障时应迅速断电，然后通知专业部门及人员进行检查整理，用户不得随意拆开机箱，更不得随意更换内部零件。 
8）司磅人员和仪表维修人员均需通过专门培训才能从事操作和维修。 

2.4.3更换传感器 

1）打开传感器（损坏的）上方盖板，用千斤顶顶起秤台，取下传感器地线。 
2） 打开接线盒，将损坏的传感器电缆线与接线盒解脱。在传感器端抽出电缆线。注意：在抽线时，附上一根引线穿过秤体，以便在更换新传感器时，便电缆线穿越秤体进入接线盒。 
3）参照上述第二项的方法，将传感器电缆线穿越秤体进入接线盒。 
4）按照接线图将电缆线各芯线固定在接线盒对应的接线柱上。 
5）松开千斤顶，放平秤台，盖上盖板。 
6）更换传感器后，须对汽车衡重新设定和校正。 
7）传感器安装完后，其多余电缆线应扎成捆放置，不得直接放置在基础地面上。 
8）为保证传感器的一致性和互换性，传感器电缆线不得随意截断。 
9）安装和拆卸过程中，不得出现划伤、磕碰传感器现象，并要保护好电缆线。

2.4.4计算机维护 
1）保证计算机接地系统良好。 
2）严禁频繁开关、随意搬动和拆卸计算机。 
3）计算机要远离水源、强电磁干拢。 
4）严禁随意使用外来软盘，防止感染病毒。 
5）严禁用硬物敲击键盘，如螺丝刀。 
6）机房内应保持清洁，温度应符合主机说明书要求。 
7）操作人员需经培训后方可上岗。 

2.4.5系统维护 
1）衡器安装后，应妥善保存说明书、合格证、安装图等资料，并经当地*或国家认可的*检定合格后，方可投入使用。 
2）系统加电前，必须检查电源的接地装置是否可靠；下班停机后，必须切断电源。 
3）衡器使用前应检查秤体是否灵活，各配套部件的性能是否良好。 
4）称重显示控制器须先开机预热，一般为30分钟左右。 
5）为保证系统计量准确，应有防雷击设施，衡器附近电焊作业时，严禁借秤台作零线接地用，以防损坏电器元件。 
6）对于安装在野外的地中衡，应定期检查基坑内的排水装置，避免堵塞。 
7）要保持接线盒内干燥，一旦接线盒内有湿空气和水滴浸入，可用电吹风吹干。 
8）为保证衡器正常计量，应定期对其进行校准。 
9）吊装计量重物时，不应有冲击现象；计量车载重物时，不应超过系统的额定秤量。 
10）汽车衡轴载与传感器容量、传感器支点距离等因素有关。一般汽车衡禁止接近zui大秤量的铲车之类的短轴距车辆过衡。 
11） 司磅操作人员和仪表维护人员均需熟读说明书及有关技术文件才能上岗操作。

2.1电子汽车衡的基础知识

2.1.1衡器的起源与概念

度量衡起源于（秦朝），过去习惯把可以在室外衡量各种物体的质量或重量的器具或设备统称为衡器。随着计量技术发展，OIML（法制计量组织）1992年定义：利用作用于物体上的重力来确定该物体质量的计量仪器称之为衡量仪器。目前我国国标GB/T14250-93对衡器的定义是：利用作用于物体上的重力等各种称量原理，确定质量或作为质量函数的其他量程、数值、参数或特征的一种计量仪器。

2.1.2电子汽车衡的应用、发展与展望

衡器的应用：化工业、冶金业、纺织业、医疗卫生、对外贸易、交通道路、国防以及科学研究等。

电子汽车衡器发展了4个阶段：

*阶段：50~60年代为机械杠杆式衡器而设计打印机式衡器；

第二阶段：70年代初—80年代中，传感器，称重显示技术出现，而出现真正意义上的电子衡器；

第三阶段：80年代中开始，3C技术的渗入（computer,control,comminication），出现智能化电子衡器，应用于各种生产现场，参与数据处理，信息交换及现场控制；

第四阶段：世纪交替之际，数字技术引入，数字传感器出现，随之出现数字化衡器，以其高精度，优裕抗干扰性能，方便使用调整及快速故障判断而开创另外一篇天地。

2.1.3电子汽车衡的系统组成（参照图2.1-1）

   图2.1-1

电子汽车衡称重系统标准配置由五大部分构成：秤台、称重传感器、接线盒、显示仪表、电缆线，根据不同客户的需求可选购其它外接设备以达到整套称重系统。