稱(chēng)重傳感器是地磅的主要電子部件，由稱(chēng)重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應用 到各行各業(yè)。本文主要以地磅為例，對地磅稱(chēng)重傳感器的現場(chǎng)使用、調試和故障排除分析和總結。

一、引言

稱(chēng)重傳感器被稱(chēng)為電子衡器中的 心臟部件?？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，由 稱(chēng)重傳感器制作的電子衡器也已廣泛 地應用到各行各業(yè)，實(shí)現了對物料的 快速、準確的稱(chēng)量。在這里以地磅為例談?wù)劮Q(chēng)重傳感器的現場(chǎng)使用 和調試。

二、稱(chēng)重系統的構成和工作原理

1.系統構成

地磅主要由稱(chēng)重顯示儀表、 稱(chēng)重傳感器、秤體等三大部分構成。 其中，秤體起到了承受物體重量的作 用。秤臺和傳力機構負責將物體的重 量準確的傳遞給稱(chēng)重傳感器。稱(chēng)重傳 感器（一次儀表)位于秤臺和基礎之間， 將被稱(chēng)物體的重量按一定的函數關(guān)系 轉換為相應的毫伏級電信號，通過(guò)接 線(xiàn)盒信號電纜輸出到稱(chēng)重顯示儀表（二 次儀表）。經(jīng)處理后儀表直接顯示被稱(chēng) 物體的重量數據。

2.工作原理

當稱(chēng)重物體或載重汽車(chē)停放在秤 臺上，載荷通過(guò)秤體將重量傳遞給稱(chēng) 重傳感器，稱(chēng)重傳感器將重量轉換為 相應的mV級電信號。該信號經(jīng)前置 放大、濾波、A / D轉換。由微處理 器（單片機）對信號處理后，數字顯示 部位直接顯示稱(chēng)重

三、現場(chǎng)使用和調試

1.傳感器選擇

稱(chēng)重傳感器在選用時(shí)要考慮到很 多因素，實(shí)際的使用當中我們主要從 下列幾個(gè)因素考慮。另外，稱(chēng)重傳感 器的靈敏度、最大分度數、最小檢定 分度值等也是傳感器選用中必須考慮 的指標。

(1)使用環(huán)境

稱(chēng)重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量 信號轉換成可測量的電信號輸出裝置。 用傳感器首先要考慮傳感器所處的實(shí) 際工作環(huán)境，這點(diǎn)對于正確選用傳感 器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正 常工作以及它的安全和使用壽命，乃 至整個(gè)衡器的可靠性和安全性。一般 情況下，高溫環(huán)境對傳感器造成涂覆 材料融化、焊點(diǎn)開(kāi)化、彈性體內應力 發(fā)生結構變化等問(wèn)題；粉塵、潮濕對 傳感器造成短路的影響；在腐蝕性較 高的環(huán)境下會(huì )造成傳感器彈性體受損 或產(chǎn)生短路現象；電磁場(chǎng)對傳感器輸 出會(huì )產(chǎn)生干擾。相應的環(huán)境因素下我 們必須選擇對應的傳感器才能滿(mǎn)足必 要的稱(chēng)重要求。

(2)傳感器的數量和量程 傳感器數量的選擇是根據電子衡 器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)，支撐 點(diǎn)數應根據秤體幾何重心和實(shí)際重心 重合的原則確定。一般來(lái)說(shuō)秤體有幾 個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只傳感器。

傳感器的量程選擇可依據秤的最 大稱(chēng)量值、選用傳感器的個(gè)數、秤體 自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載因素 綜合評價(jià)來(lái)決定。一般來(lái)講，傳感器 的量程越接近分配到每個(gè)傳感器的載 荷，其稱(chēng)量的準確度就越高。但是在 實(shí)際的使用當中，由于加在傳感器上 的載荷除被稱(chēng)物體外，還存在秤體自 重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷， 因此選用傳感器時(shí)，要考慮諸多方面 的因素，保證傳感器的安全和壽命。 下面給出一個(gè)經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗驗證的經(jīng) 驗公式。

公式如下：

C=K0XK1XK2XK3(Wmax+W) /N 式中

C 一單個(gè)傳感器的額定量程 W—秤體自重

Wmax —被稱(chēng)物體凈重的最大值 N —秤體所采用支撐點(diǎn)的數量 K0 —保險系數，一般取1.2 ~ 1.3

之間K1 一沖擊系數

K2 —秤體的重心偏移系數

K3 —風(fēng)壓系數

(3)各種類(lèi)型傳感器的使用范圍 傳感器形式的選擇主要取決于稱(chēng) 重的類(lèi)型和安裝空間，保證安裝合適， 稱(chēng)重安全可靠；另一方面要考慮廠(chǎng)家 的建議。對于傳感器制造廠(chǎng)家來(lái)講， 它一般規定了傳感器的受力情況、性 能指標、安裝形式、結構形式、彈性 體的村質(zhì)等。譬如鋁合金懸臂梁傳感 器適合于電子計價(jià)秤、平臺秤、案秤等； 鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤、 分選秤等；鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌 道衡、汽車(chē)衡等；柱式傳感器適用于 汽車(chē)衡、動(dòng)態(tài)軌道衡、大噸位料斗秤等。

標定以及角差的調節 以電子汽車(chē)衡為例，角差調節是 一個(gè)非常重要的步驟。N個(gè)承重點(diǎn)的 秤，將最大稱(chēng)量1 / (N — 1)的砝碼 分別放置在1 /N承重臺板的面積上 進(jìn)行偏載檢定。對于承受偏載量較小 的承載器（如料斗秤），在每個(gè)承重點(diǎn) 上要施加約等于最大稱(chēng)量的1 / 10。

目前模擬式稱(chēng)重傳感器是依靠接線(xiàn)盒 的電位器來(lái)調節。調節方式分為兩種： 供橋信號調節和輸出信號調節。從實(shí) 際的使用角度來(lái)講使用供橋信號調節 效果更好，它的優(yōu)勢在于調節范圍大、 易用萬(wàn)用表測試調節結果。為了進(jìn)一步認識這個(gè)問(wèn)題，有必要了解造成偏 載產(chǎn)生的原因。偏載主要由下列因素 造成：1)稱(chēng)重顯示器本身具有很高的 靈敏度。2)稱(chēng)重傳感器并聯(lián)電路輸出 阻抗低，抗干擾能力強。并聯(lián)電路對 傳感器來(lái)講必須使輸出靈敏度公差要 ??；輸出阻抗平均偏差要??；輸出靈 敏度與阻抗之比要相等。3)秤體設計 缺陷。4) 土建基礎承載力不夠。5)秤 體安裝不當。

大型地磅角差的調節過(guò)程 中一般不會(huì )使用大噸位砝碼(主要也是 受現場(chǎng)實(shí)際情況的制約）。從整個(gè)秤的 精度來(lái)講配合使用鑒別力測試時(shí)用的 小砝碼觀(guān)察儀表閃變也可以達到很好 的偏載調節效果。比如在檢定調節時(shí) 的分度值為20kg，雖然稱(chēng)重顯示儀上 顯示值為一致，但是幾個(gè)角有可能存 在最大達18kg的誤差。另外需要注意 的是，為了日后維護方便，必須明確 接線(xiàn)盒中各個(gè)傳感器接線(xiàn)柱對應的傳 感器在那個(gè)部位；只要調過(guò)角差，在 使用時(shí)必須重新進(jìn)行稱(chēng)量標定。

3.傳感器的各類(lèi)故障檢測和排除

對于地磅來(lái)講，故障處 理應遵循這樣的步驟；觀(guān)察（故障觀(guān) 察)一一分析（故障原因）一一檢測（為 故障判斷提供依據或對判斷結果加以 驗證)一一修復（修理或更換)一一檢 定（系統調試后對其計量性能進(jìn)行測 試）?？筛鶕?shí)際情況選用下列方法判 斷：直觀(guān)法、替代法、比較法、代碼 診斷法。

就稱(chēng)重傳感器自身的特點(diǎn)通過(guò)下 列方法檢測、判斷和驗證：1)阻抗判 別法：逐個(gè)將傳感器的兩根輸出線(xiàn)、 輸入線(xiàn)拆掉，用萬(wàn)用表測試輸出、輸 入阻抗和信號電纜各芯線(xiàn)與屏蔽層間 的絕緣電阻。如果測試結果達不到合 格證上的數值，即可判斷為故障傳感 器;2)信號輸出判斷：如果阻抗法無(wú) 法判斷傳感器的好壞，可用此法做進(jìn) 一步檢查。先給儀表通電，將傳感器 的輸出線(xiàn)拆掉。在空秤下用萬(wàn)用表測 量其Mv輸出值。假設額定激勵電壓為 U(v),傳感器的靈敏度為M(Mv V)， 傳感器的額定載荷F(kg)，那么每個(gè)傳 感器的輸出為U×M×K+F(Mv)。如 果那一只的輸出值超出該計算值過(guò)大 (理想情況下不存在偏載時(shí)應該相等） 或不穩定，即可判斷傳感器有故障。

四.結語(yǔ)

總之，以稱(chēng)重傳感器為核心的電 子衡器在實(shí)際的使用過(guò)程中引發(fā)故障 的原因很多，有時(shí)幾個(gè)故障可能同時(shí) 出現。除了上述提到的情況外，還有 諸如供電電源、外部磁場(chǎng)干擾、使用 電子產(chǎn)品作弊等原因造成。因此，在 現場(chǎng)的使用和調試過(guò)程中必須具有清 晰的操作思路，認真的分析，積極的 總結和積累現場(chǎng)操作經(jīng)驗。如果這樣 的話(huà)，可以大大減少現存的故障問(wèn)題， 可為現場(chǎng)調試節約人量的時(shí)間，為日 后的維護提供方便