通過(guò)對常用模擬式地磅的模擬型傳感器(下文如未標明為數字傳感器，模擬型傳感器均簡(jiǎn)稱(chēng)為傳感器)以及接 線(xiàn)平衡盒原理的分析，利用數字萬(wàn)用表對地磅的傳感器以及平衡接線(xiàn)盒進(jìn)行測量，依據本文的推理，快速判定傳感器的 老化程度以及可用性，并且可以快速調節平衡接線(xiàn)盒使得電子汽車(chē)衡各偏載平衡，提高了檢修人員對地磅的診斷效率。
引言
地磅（以下簡(jiǎn)稱(chēng)汽車(chē)衡)是大型稱(chēng)重計量器具， 也是目前成熟的一種稱(chēng)重計量器具，使用范圍廣，并且大 多數用于貿易結算。在使用過(guò)程中，由于其秤量大，使用 頻繁，使用環(huán)境惡劣等因素，因此會(huì )經(jīng)常出現故障。尤其 是其傳感器在頻繁使用中，會(huì )逐漸老化，并且各個(gè)傳感器 老化程度不一致，使得傳感器的靈敏度不一致，導致汽車(chē) 衡的偏載準確度受到影響。這種情況很多檢修人員都碰到 過(guò)，并且都會(huì )很自然的認為，調節接線(xiàn)平衡盒就好了。但 如果其中某一傳感器的靈敏度變動(dòng)過(guò)大，調節接線(xiàn)平衡盒 是無(wú)法把整個(gè)汽車(chē)衡的偏載調平衡的，并且還會(huì )影響整體 稱(chēng)量的準確度。本文對常用地磅的傳感器以及接線(xiàn)平衡 盒原理進(jìn)行分析，講解如何通過(guò)使用數字萬(wàn)用表對汽車(chē)衡 做出簡(jiǎn)單快速準確的診斷。
1.傳感器的分類(lèi)及電阻應變式傳感器的工作原理
首先稱(chēng)重傳感器的作用是將力變成電信號。稱(chēng)重傳感 器的種類(lèi)分為電阻應變式、電容式和電感式等。本文主要 分析的是汽車(chē)衡常用的電阻應變式傳感器。
電阻應變式傳感器是由彈性體、電阻應變片、電橋電 路、補償電路等組成。
電阻應變片結構：在絕緣膠片上用電鍍的方法鍍上一 層合金材料，再用蝕刻的方法按一定的規則刻出電阻網(wǎng) 柵。當將膠片拉長(cháng)（非常微弱的變化）時(shí)，電阻值變大； 縮短時(shí)，電阻值變小。
導體的電阻值R=p(L/S)
P:材料的電阻率（導電率） h材料的長(cháng)度 S:材料的橫截面積
由此可知，導體的電阻值與其長(cháng)度L成正比（長(cháng)度越
長(cháng)，電阻越大），與其橫截面積成反比（橫截面積越大， 電阻越?。?。
彈性體：將外力轉換成彈性體物理尺寸的變化。
應變片：將物理尺寸的變化轉成電阻值的變化。
電橋電路：將電阻值的變化轉換成電壓信號的變化。
W為施加在傳感器上的力，當時(shí)，4個(gè)電阻應變 片阻值相等，電橋平衡，Uo=0。
W # 0時(shí)，R2、R4受拉力，電阻變大R + &R
R,、A受壓力，電阻變小R-&R
UA=Ui X(R4 + &R)/(R1 + R4)
UB = Ui X(R3-&R)/(R2 + R3)
因為4個(gè)電阻應變片阻值相等，得R,=R2=&=R4=R， 導出以下算式：
U0=Ua-Ub=U^&R/R
設：ki=U-/R
則：Uo=k,&R。
由上式可知：傳感器的輸出電壓信號與應變片電阻 值的變化量&R成正比，而&R又與彈性體的變化量成正 比，彈性體的變化量與外力W成正比，因此 W=k^&R=k^U0
只要測出U。，即可知到外力#，從而完成力W到電 壓U。的轉換。
由電路圖得出結論：
傳感器的輸出電阻等于應變片的初始電阻值。
傳感器的輸人電阻一定大于輸出電阻值（一般大 50 ~ioon)。
傳感器為一純電阻無(wú)源器件，可交流或直流供電。
傳感器的輸出極性是依據彈性體的正常受力方向而 標注的，當受力方向反轉時(shí)，其輸出極性也自動(dòng)反轉，傳 感器性能不變。
由前面得知，傳感器的輸出電壓：
U=U,&R/R
其中t^a-G即：傳感器內部電橋兩端點(diǎn)的電壓。 當傳感器電纜較長(cháng)時(shí)，導線(xiàn)電阻R不能忽略，導線(xiàn)兩 端必有電壓降，Uab
因導線(xiàn)電阻R ^ 0，電阻上的電壓降Vr=RxIr, Ir為 流過(guò)電阻R的電流。
只要人#0，Vr^ 0,誤差不可避免。
若在儀表中加一個(gè)高輸人阻抗的橋壓檢測電路，直接 測量傳感器供橋端的電壓，并將其作為儀表內A/D轉換器 的基準電壓，再利用比例測量的原理，即可將傳感器導線(xiàn) 電阻的影響抵消掉。
因為橋壓檢測電路的輸人阻抗很高，所以如果R=0， 橋壓反饋線(xiàn)上無(wú)壓降’ V^Kb。
結論：a.導線(xiàn)過(guò)長(cháng)時(shí)，必須用6線(xiàn)制接法。 b.橋壓線(xiàn)和反饋線(xiàn)須在傳感器端短接’不能儀表側短接。
2.傳感器的簡(jiǎn)單判別
2.1輸入/輸出端的判別
（1）電用纜的顏色判別：一般傳感器電纜的顏色都比 較規范，定義如下：
4線(xiàn)制：紅（供橋K+)，黑（供橋-)，綠（信號》+)， 白（黃)(信號SI-)。
6線(xiàn)制：紅（供橋V+)，藍（反饋F+)，黑（供橋-)， 黃（反饋F-)，綠（信號SI+)，白（信號SI-)。
（2）用萬(wàn)用表的O擋測量：
4線(xiàn)制：用萬(wàn)用表的2kO擋，測出電阻最大的兩根 線(xiàn)為輸人端，另兩根線(xiàn)即為輸出線(xiàn)。
6線(xiàn)制：用萬(wàn)用表的O擋測出兩組短路的線(xiàn)，這兩 組即為輸人端，另兩個(gè)引線(xiàn)即為輸出線(xiàn)。
（3）橋臂阻值測量
普通3500:供橋輸人端：400+100，信號輸出端： 352+20，輸人到輸出：290+100。
橋式7000:供橋輸人端：750+100，信號輸出端： 703+20，輸人到輸出：560+100。
（4）輸出極性判別
當用9V或15V的電池給傳感器加供轎電壓時(shí)，用萬(wàn) 用表DC 200mV擋測量傳感器的輸出信號，正常情況下， 當傳感器空載時(shí)，其輸出應為0。當在傳感器的受力方向 上加一載荷，輸出應有變化，若儀表顯示為正數，則接紅 表筆的引線(xiàn)為信號+。
注：a.傳感器為一純電阻器件，其輸人/輸出的極性 是相對而言的，當把輸電壓極性調換時(shí)，輸出極性自動(dòng)調 換，傳感器仍可正常工作。
傳感器輸出極性是相對其正常受力而言的，當受力 方向相反時(shí)（如壓力變成拉餐力），其輸出信號極性也會(huì ) 變反。
在多傳感器并聯(lián)使用時(shí)，應使各傳感器電纜的顏色 標注一致。
2.2傳感器2個(gè)重要指標：靈敏度、量程
靈敏度：常規有2mV/V 3mV/V早期有1mV/V特殊有
1.8mV/V
量程：意為傳感器滿(mǎn)載時(shí)每伏供橋電壓所產(chǎn)生的輸出 電壓。
結論
（1）該傳感器的信號輸出范圍為0mV(空載）? 20mV( 滿(mǎn)載 )。
（2）供橋電壓減一半，輸出信號減一半。
（3）無(wú)論傳感器規格、量程等不同，只要靈敏度 =2mV/V，供橋電壓=10V,輸出范圍就是0 ~20mV。
（4）同一臺秤中的傳感器其量程必須相同，靈敏度必 須接近。否則秤體無(wú)法調平。
以常規100t 3節秤為例：秤體自重=9t，配8只30t 的傳感器，靈敏度=2mV/V，供橋電壓=10V，秤體由8只 傳感器支撐，假設秤體完全墊平，中間傳感器的受力是邊 上傳感
器受力的2倍，可以得到式子：4x# + 4x2^ = 9t， W=9t/12=0.75t。
空秤時(shí)：邊上4個(gè)傳感器的受力=0.75t，其輸出 =0.75t/30t x2 mV/Vx10V=0.5mV，中間 4 個(gè)傳感器的受力 =0.75x2=1.5t，其輸出=1.5t/30tx2 mV/Vx10V=1.0mV， 假設100t的貨物均勻分布在秤面上，滿(mǎn)載時(shí)各傳感器的 受力為：4xW + 4x2W=100t+9t ’ W=109t/12=9.08t。
滿(mǎn)載時(shí)：邊上4個(gè)傳感器的受力=9.08t，其輸出 =9.08t/30tx2 mV/Vx10V=6.05mV。中間 4 個(gè)傳感器 的受力=9.08x2=18.16t ’ 其輸出=18.16t/30tx2 mV/ Vx10V=12.1mVc 大或調小。
結束語(yǔ)
以上分析是本人在實(shí)際檢修工作的一些總結和分析， 在實(shí)際應用中，已為廣大汽車(chē)衡使用客戶(hù)提供了高效且優(yōu) 質(zhì)的檢修服務(wù)，產(chǎn)生了良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。本文 通過(guò)對模擬電子汽車(chē)衡的傳感器以及接線(xiàn)平衡盒等原理的 分析，讓汽車(chē)衡計量檢修人員從根本上理解了汽車(chē)衡的工 作原理，對提高汽車(chē)衡計量檢修人員的檢修水平起到一定 的指導作用。