本文論述了數字式傳感器與模擬式傳感器相比的一些特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，介紹了 數字式傳感器的工作原理、安裝調試以及角差調試的工作技巧，以及與D2002E儀表配套使 用時(shí)的常見(jiàn)故障及解決方法，以便我們在今后的工作中熟練掌握并正確使用。

數字傳感器是在傳統電阻應變式傳感器基礎 上，結合現代微電子技術(shù)、微型計算機技術(shù)的集 成而發(fā)展起來(lái)的一種新型的電子稱(chēng)重技術(shù)。由于 它具有傳統電阻應變式傳感器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)且 價(jià)格適中，受到廣大客戶(hù)的好評。合肥地區每年 新增的汽車(chē)衡有90%使用的都是這種傳感器。下 面我們分別介紹數字傳感器的特點(diǎn)、工作 原理、安裝調試與D2002E儀表配套使用時(shí)的常見(jiàn) 故障及解決方法。

一、數字傳感器的特點(diǎn)

1.可靠性高，數字內核有保護電路。數字傳 感器采用全密封不銹鋼激光焊接技術(shù)，內充保護 氣體保護內部電路可靠工作，保護等級達到IP68。 同時(shí)增加了各種保護電路和防雷擊設計，對儀表 提供的電源先進(jìn)行處理，穩壓后再用于電橋的激 勵，就消除了來(lái)自電源和雷擊的浪涌干擾，使得 傳感器輸出穩定的信號，保證了傳感器的正常工 作。

2.有故障報警提示。數字稱(chēng)重系統能高可靠 性工作，儀表不但時(shí)刻監測著(zhù)各個(gè)數字傳感器的 工作狀況，而且在發(fā)現某個(gè)傳感器故障時(shí)，儀表 可以自動(dòng)報警，定位故障傳感器要求更換。避免 在有故障的狀態(tài)進(jìn)行稱(chēng)重，不讓客戶(hù)造成不必要 的經(jīng)濟損失。

3.—致性好，免標定。在生產(chǎn)現場(chǎng)進(jìn)行標定 是一件很麻煩的事情，有些罐裝系統很難加足夠 的砝碼進(jìn)行標定，使用數字傳感器就可以免標定。 這是因為數字傳感器在生產(chǎn)過(guò)程中已用高精度標 準測力機對傳感器輸出進(jìn)行了標定，其輸出的數 字量與標準力值是一一對應的，儀表讀取的數值 就是傳感器實(shí)際測量到的重量值，中間沒(méi)有任何 損耗，因此可以免標定，而模擬傳感器做不到這 一點(diǎn)，必須到現場(chǎng)標定。

4.角差容易調整。由于儀表可以讀取到四角 每個(gè)傳感器的受力情況，因此只要在各角加一遍 砝碼，儀表即可計算出各點(diǎn)的角差系數，可自動(dòng) 進(jìn)行秤的角差調整，免去了反復加載砝碼的麻煩, 提高了效率。另數字傳感器采用485通訊協(xié)議, 使得傳感器與電纜線(xiàn)成為兩個(gè)獨立器件，更換傳 感器或電纜更方便，不用穿電纜線(xiàn)。由于傳輸的 是數字信號，電纜線(xiàn)的長(cháng)度可根據需要改變，不 會(huì )影響測量精度。數字傳感器更換時(shí)只需將相關(guān) 參數輸入新傳感器，無(wú)需進(jìn)行系統的重新標定。

5.具有高穩定性，抗干擾能力強。由于采用 集成化的A/D轉換電路，數字化信號傳輸和數字 濾波技術(shù)，傳感器的信號傳輸距離大大的提高, 可達1200米，抗干擾能力明顯增強，數字傳感器 內模擬信號的傳輸距離極短，同時(shí)傳感器外殼本 身又是一個(gè)良好的屏蔽罩，僅這兩點(diǎn)決定了其抗 干擾能力的優(yōu)勢，在很大程度上提高了傳感器的穩定性。

6.傳輸距離遠，通信速度快，防作弊效果明 顯。模擬式傳感器的毫伏級信號太小，易受射頻 干擾和電磁干擾。而且在傳輸中由于電纜電阻的影 響會(huì )有所損失，所以信號傳輸距離較短。模擬式稱(chēng) 重作弊較容易，很難控制。而數字傳感器輸出數字 信號，不但電平要高出模擬式百倍，不易受到干 擾,且是按照工業(yè)級的現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議傳輸，通 訊信號強、高速且具通信糾錯能力，保證了數據快 速可靠。由于協(xié)議的保密現場(chǎng)無(wú)法作弊。

二、數字傳感器內部工作原理

數字內核工作流程：

1.傳感器的信號從應變計出來(lái)后，直接到放 大器的前端。模擬段的信號專(zhuān)用導線(xiàn)長(cháng)度只有很 短的8毫米左右，最大限度的保證導線(xiàn)不會(huì )引入 的誤差和電磁信號干擾。

2.模擬信號經(jīng)過(guò)超低噪音精密儀表放大器放 大后送至A/D轉換器。A/D轉換器采用目前世界 最高精度的24位轉換器，內分辨率達1000萬(wàn)碼。 保證模擬段的信號幾乎沒(méi)有任何損耗和引入任何 干擾，確保信號轉換的無(wú)誤差。

3.數字傳感器的核心處理器CPU對A/D轉換 器輸出的數據進(jìn)行計算和處理。主要是對各種環(huán) 境參數變化引起的弱小誤差進(jìn)行計算和修正：

a.零點(diǎn)修正

b.線(xiàn)性修正

C.靈敏度溫度修正

d.重力加速度修正

E.滯后補償

f蠕變補償

g.零點(diǎn)跟蹤

4.CPU把處理好的數據通過(guò)RS485接口輸出。 RS485信號能實(shí)現工業(yè)級通訊，最遠通訊距離可 達1200米?？梢栽趷毫拥碾姶旁胍舯尘碍h(huán)境下可 靠工作。

三、數字傳感器的安裝、調試、四角誤差調整

1.安裝：先將傳感器和秤臺安裝在做好的水 平地基上，安裝時(shí)確保傳感器位置的準確，傳感 器與秤臺之間完全受力，分別將傳感器導線(xiàn)并聯(lián) 連接到接線(xiàn)盒上，每個(gè)傳感器都有一個(gè)唯一的地 址編號。為了調試和維修的需要，要求記下每個(gè) 不同地址編號的傳感器在秤臺的安裝位置以及每 個(gè)不同地址編號的傳感器導線(xiàn)在接線(xiàn)盒的連接位 置，當儀表顯示某個(gè)地址編號的傳感器出現問(wèn)題 的話(huà)，在維修的時(shí)候就能很快找出哪個(gè)是這個(gè)傳 感器的導線(xiàn)，以方便檢查。最后通過(guò)一根總線(xiàn)連 接到儀表9芯插座上。

2.調試：先將儀表通電，按“檢查”鍵查看 每個(gè)傳感器的內碼值，每個(gè)傳感器的內碼值即為 傳感器受到秤臺重量的一個(gè)大概值，所以傳感器 的內碼值的總和也就是秤臺的大概重量。理論上 是將秤臺看作質(zhì)量分布均勻，裝在秤臺中間傳感 器受力比兩邊的傳感器所受的力要大，把這個(gè)比 例關(guān)系看作大約是2比1的關(guān)系。為了保證秤臺 的受力均勻，我們要求安裝在秤臺邊上的四個(gè)傳 感器的四個(gè)內碼值中的最大值和最小值相差要小 于400,同樣安裝在秤臺中間的傳感器的內碼值中 的最大值和最小值相差要小于400(有時(shí)在800以 內也可以)，但中間傳感器的內碼值應是四周四個(gè) 傳感器內碼值的兩倍。檢查中如發(fā)現某個(gè)傳感器 的內碼值異常的大或小，則說(shuō)明秤臺的傳感器安 裝不平，必須通過(guò)加減墊片的方式把秤臺調平， 直到滿(mǎn)足以上條件，這點(diǎn)很重要。如果傳感器安 裝不平，則會(huì )造成汽車(chē)衡的段差，就是通過(guò)儀表 的手動(dòng)或自動(dòng)四角誤差調整也解決不了問(wèn)題。

3.四角誤差調整

a.手動(dòng)四角誤差調整。秤臺水平調整好以后， 要用盡可能接近滿(mǎn)量程的汽車(chē)來(lái)回壓秤臺，使秤 臺各部位都穩固、壓實(shí)。然后在秤臺上加一定的 砝碼進(jìn)行初標定。完成后將砝碼卸下，開(kāi)始四角 調整。用最大稱(chēng)量/ n- 1(n為傳感器的個(gè)數)的砝碼 壓角，檢查四角誤差，一般情況下基本誤差在1 個(gè)分度值內，如果要更小，可通過(guò)調整角差系數 K值的辦法來(lái)達到。砝碼壓在某一個(gè)傳感器的正 上方，如果儀表顯示值比實(shí)際值大的話(huà)，將此點(diǎn) 所對應的傳感器的角差系數向下調，如果儀表顯示值比實(shí)際值小的話(huà)，將此點(diǎn)所對應的傳感器的 角差系數向上調。例如用10噸砝碼壓角，某角少 了 10公斤，則可按“四角手動(dòng)”鍵進(jìn)入角差調 整，把某號傳感器的角差系數K值調整為1.0010 (傳感器的初始K值為1.0000)。估算公式如下：

角差系數K’ =(1- E- L)x K

其中加載砝碼為L誤差為E,原傳感器角差 系數為K有時(shí)要通過(guò)多次調整才能達到目的。

b.自動(dòng)四角誤差調整。先關(guān)機，插上標定頭， 開(kāi)機，按四角自動(dòng)鍵，輸入密碼111111,按輸入， 再輸入傳感器的個(gè)數，輸入，輸入壓角重量，輸 入,確認第一角加載，待穩定按輸入再進(jìn)行下一 角，直至n個(gè)角，最后按輸入退出。這種調試角 差方法的效果不是太理想，有時(shí)還會(huì )有1個(gè)分度 值的段差，要想段差更小，秤量更準確，建議用 手動(dòng)四角誤差調整的方法。

至此傳感器的安裝、調試工作全部結束，下 面等待計量檢定機構按照JJG539—97數字指示秤 檢定規程的要求對地磅進(jìn)行檢定。

四、與D2002E儀表配套使用時(shí)的常見(jiàn)故障 及解決方法

1.故障現象：儀表通電無(wú)顯示及蜂鳴聲。

可能原因：保險絲燒斷，無(wú)220V交流電，儀表變壓器被高壓擊穿。

解決辦法：更換保險絲，檢查電源線(xiàn)及220V 交流電，檢查變壓器有無(wú)燒壞痕跡，更換變壓器。

2.故障現象：儀表通電有顯示及蜂鳴聲，但 不正常。

可能原因：由于交流220V電源電壓不穩引 起，或是儀表CPU損壞。

解決辦法：待交流220V電源穩定后，重新開(kāi) 機仍不正常，可能CPU損壞，需更換。

3.故障現象：儀表顯示有角差。

可能原因：由于秤體基礎不牢，長(cháng)期使用后 使傳感器基座高度不一致。

解決辦法：重新調整基座高度，再進(jìn)行角差 系數的調整。

4.故障現象：儀表顯示有漂移現象。

可能原因：由于數字傳感器長(cháng)期浸泡水中， 絕緣性能減弱。

解決方法：先將有水部位抽干，檢查每只傳 感器內碼值，找出漂移傳感器更換。

5.故障現象：在安裝、使用過(guò)程中，顯示 Err01c

可能原因：01號數字傳感器有故障或其線(xiàn)路 連接有問(wèn)題。

解決方法：仔細檢查傳感器、接線(xiàn)盒、儀表 連接是否完好，然后查找01號傳感器，若無(wú)01 號傳感器，表明傳感器地址被更改，用儀表的修 改地址功能將傳感器的地址編號改回原來(lái)的地址 編號。如果找到01號傳感器，測量其紅、黑連接 線(xiàn)間是否有9?12v的電壓，若有電壓，則可判斷 為傳感器已損壞，需要更換傳感器。若無(wú)電壓, 測量?jì)x表與接線(xiàn)盒連線(xiàn)的DB9插頭上的紅黑連線(xiàn) 是否有9?12伏電壓，若有電壓，則為儀表與接線(xiàn) 盒的連線(xiàn)已斷路，若無(wú)電壓，則儀表內部供電已 損壞，需更換儀表。

6.故障現象：大屏幕顯示從開(kāi)機一直不顯示 正常稱(chēng)重數據。

可能原因：儀表接口與大屏幕接口的連線(xiàn)方 式未統一。

解決方法：查找本儀表說(shuō)明書(shū)及大屏幕說(shuō)明 中有關(guān)連接接口的部分內容，正確連接接口。

7.故障現象：儀表開(kāi)機后自檢，然后顯示 “……”死機。

可能原因：接線(xiàn)盒中的綠白數據線(xiàn)接反。

解決方法：先斷開(kāi)電源，打開(kāi)接線(xiàn)盒，檢查 傳感器的連接是否正確，是否短路，若有重新連 接即可。

8.故障現象：在儀表和計算機連接后，運行 稱(chēng)重軟件無(wú)稱(chēng)重數字顯示。

可能原因：儀表和計算機相連接的數據線(xiàn)聯(lián) 線(xiàn)方式不正確或波特率的設置不統一。

解決方法：查找本儀表說(shuō)明書(shū)有關(guān)儀表與計 算機連接接口的內容，正確連接接口，然后檢查 儀表和電腦軟件波特率的設置。

9.故障現象：在儀表和計算機連接后，運行 稱(chēng)重軟件顯示亂碼。

可能原因：儀表和稱(chēng)重軟件的波特率設置未 統一。

解決方法：分別查看儀表和計算機稱(chēng)重軟件 中設置的波特率，將其設置統一。

10.故障現象：車(chē)下秤臺后，儀表上仍顯示 一個(gè)比較大的穩定數據。

可能原因：秤臺的限位被卡死。

解決方法：檢查秤體四周的限位，將其調整 至合理位置(縫隙約5mm)。

11.故障現象：開(kāi)機顯示一個(gè)“Eir”錯誤信 息，而儀表在修改地址狀態(tài)下檢查每一個(gè)傳感器， 都能正常工作，而從1號開(kāi)始在逐步增加所連接 傳感器個(gè)數，接到一定數量還未全部接上時(shí)，儀 表出現“Err”錯誤信息。

可能原因：儀表帶負載的功率不夠。

解決方法：更換儀表。

12.故障現象：開(kāi)機后儀表一直顯示比較大 的數據，而且大范圍閃變。

可能原因：電壓不穩或外界干擾。

解決方法：增加穩壓電源，電源要求接地。 金屬外殼的儀表要接地，傳感器、秤體要接地。

13.故障現象：儀表顯示FFFF。

可能原因：稱(chēng)重超載。

解決方法：卸掉超載貨物重新過(guò)磅。

14錯誤信息提示：

(1) EnD1儀表與01號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(2 )EnD2儀表與02號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(3) EnD3儀表與03號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(4 )Er04儀表與04號傳感器通訊不上，該傳感器有故障或連接有問(wèn)題。

(5)ErD5儀表與05號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(6) ErD6儀表與06號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(7) ErD7儀表與07號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(8) ErD8儀表與08號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(9) ErD9儀表與09號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(10) Err10儀表與10號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問(wèn)題。

(11) Err42當前數據超出了設置的置零范圍。

(12) Er43存皮重時(shí)，車(chē)號不能為空。

(13) Er44該車(chē)號沒(méi)有預先存儲皮重。

(14) Err45不能存儲，數據不穩或毛重、凈重 小于零。