本文在電子秤二影響一電壓變化和電壓暫降、短時(shí)中斷的識別與理解上作 一些分析說(shuō)明，以便澄清該方面認知上的模糊。

一、引言

多數電子秤是從低壓供電電網(wǎng)上直接獲取工作能量, 并往往與各種各樣不同的電器和電子設備同時(shí)在一電源上運行。這些用電設備不可避免地對供電電網(wǎng)產(chǎn)生反作用, 從而導致電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和一些干擾電壓疊加到電源電壓上。

這些現象本質(zhì)上是隨機的, 其特征可以用偏離額定電壓及相關(guān)參量來(lái)表述。為了模擬這些供電電網(wǎng)電壓變動(dòng)的效應, 進(jìn)而評價(jià)該狀態(tài)之下電子秤的計量性能, 國際及我國的電子秤產(chǎn)品標準與技術(shù)法規將其主要歸結為電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化二不同項目名稱(chēng)的影響要求和試驗規定。

表面上來(lái)看, 這二類(lèi)影響的呈現特征均來(lái)自電子秤的供電電源。我們知道, 描述供電電源特征參數主要有三個(gè), 電壓幅值、頻率及交流電的相位。顧名思義 , 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化三術(shù)語(yǔ)表現的內在差異 , 皆在供電電壓的幅值上 , 只是其幅值大小不同而已。因而, 將這兩種影響放在一起處理, 似乎是水到渠成, 是理所當然的事情了。其實(shí)不然, 雖說(shuō)相去不遠, 但之間的差別不容忽視, 差別主要源自影響作用的時(shí)間短長(cháng)。

本文就電子秤這二類(lèi)影響—電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化的規定要求及試驗評價(jià)作些分析說(shuō)明。最后 , 順便介紹一下 , 最近電子秤國際技術(shù)法規R76 在該方面將要作出的調整與變化。

二、影響量—影響因子和干擾

電子秤供電電壓在稱(chēng)重測量過(guò)程中不是被測量的, 被測量的是被稱(chēng)物的質(zhì)量。但由于其供電電壓的暫降、中斷和相對緩慢的波動(dòng) , 對電子秤完成其稱(chēng)重操作功能產(chǎn)生了不可忽視的作用, 進(jìn)而影響到其稱(chēng)量結果。我們將這些稱(chēng)之為“影響量”。

由“影響量”的定義, 我們可以看出, 電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化皆是影響電子秤響應特性的“影響量”。

電壓暫降、短時(shí)中斷是由于供電電網(wǎng)、電器設備儀表的故障或負荷突然出現大的變化引起的。電壓變化是由連接到供電網(wǎng)上的負荷連續變化導致的。不同的機理, 自然對電子秤的稱(chēng)量性能及稱(chēng)量結果的影響有所不同。雖然,前面我們用“影響量”來(lái) 定性地概括了這二類(lèi)現象和作用，但在需要定量評 估這些影響時(shí),我們卻遇到了困難。

上世紀八十年代中期，國際法制計量組織 (OIML)通過(guò)D11《電子測量?jì)x器的通用要求》。R74 《電子衡器》和R76《非自動(dòng)衡器的計量和技術(shù)要 求一試驗》等國際文件、國際建議及國際建議草 案,在定性的術(shù)語(yǔ)“影響量”之下,進(jìn)行了分層,提出 了定量的二概念一影響因子和干擾,以解決上面 我們遇到的問(wèn)題，從而使評價(jià)這些影響對衡器計量 性能的作用效果時(shí),具備了應有的操作性。

影響因子,一種影響量,其值處于電子測量?jì)x 器包括衡器）規定的額定操作條件之內。

干擾,一種影響量,其值處于國際建議規定的 極限之內,但處于電子測量?jì)x器包括衡器）規定的 額定操作條件之外。

上面的電壓變化的試驗特征被視為“影響因 子”，電壓暫降、短時(shí)中斷的試驗特征列為“干擾”

由“影響因子”和“干擾”的定義，我們看到，“額 定操作條件”成為二者的分水嶺。

我國及國際電子秤產(chǎn)品標準和技術(shù)法規是這樣 界定“額定操作條件”的，設定了諸影響量數值范圍 的使用條件，在這個(gè)范圍內使用時(shí)，電子秤的計量特 性將處于規定的最大允許誤差mpe)之內。

這里，設定了數值范圍的“影響量”，主要是指 影響因子。國際及我國衡器技術(shù)法規與產(chǎn)品標準主 要規定的影響因子有：傾斜、溫度、濕度、時(shí)間，當然 包括電壓和電壓變化。除了這些規定了數值范圍的 影響量外，還提出了一些定性要求的影響量一其 它影響量和制約因素，如振動(dòng)、氣流和機械約束等。

這里“電子秤的計量特性……”，國際及我國衡器 技術(shù)法規和產(chǎn)品標準主要提出的有：響應特性—— 稱(chēng)量性能、鑒別力、重復性、量程穩定性和耐久性 等。

在此基礎上，國際及我國電子秤的技術(shù)法規與產(chǎn) 品標準形成了 “影響因子”一電壓變化的規定和 試驗條件、方法、程序及數據處理、結果判定的一整 套系統的規范要求。

干擾，其值處于額定操作條件之外，國際建議 的極限之內。國際及我國衡器的技術(shù)法規和產(chǎn)品標 準最新的修改版本，對電壓暫降、短時(shí)中斷的“極 限”條件是這樣規定的，見(jiàn)下表：

熟悉電子秤國際技術(shù)法規和我國產(chǎn)品標準的同 志一定知道，上面表格里的規定及數值，與過(guò)去的 國際建議提出的要求有了很大的不同。

三、增差、顯著(zhù)性增差和固有誤差

干擾，其值處于額定操作條件之外，意味著(zhù)該 影響下電子秤稱(chēng)量結果合格與否的判定不能用一般 的最大允許誤差mpe)和稱(chēng)量結果間的允許誤差值 來(lái)做依據。因為，額定操作條件給出的諸影響量數 值范圍，目的是使電子秤的計量性能處于規定的最大 允許誤差之內的使用條件。為此，國際及我國電子秤產(chǎn)品標準和技術(shù)法規引入了增差fault)與顯著(zhù)增差 (significant fault) 二個(gè)概念。

增差，電子秤的示值誤差與固有誤差之間的差 值。固有誤差，電子秤在標準條件下的誤差。固有誤 差，有時(shí)也被稱(chēng)之為“基本誤差”

顯著(zhù)性誤增差，大于e的增差。

這里的e，是指電子秤的檢定分度值，是用來(lái)對電子秤分等分級的。它是電子秤必備的說(shuō)明性指標，技術(shù) 法規與產(chǎn)品標準要求，電子秤在最明顯的地方出現e 值，該衡器的使用者及顧客在不移動(dòng)電子秤就能清楚 地看到。

還需要特別指出的是，試驗中發(fā)生的下面幾種 超過(guò)e值的現象，不能認為是電子秤出現了顯著(zhù)性的 增差。這些情況有：

—電子秤內部由于同時(shí)發(fā)生的且相互獨立的 諸因素而引起的增差；

—意味著(zhù)不可能進(jìn)行任何測量的增差；

—嚴重程度勢必被所有關(guān)注測量結果的人 員所察覺(jué)的增差；

—由于示值瞬間變化而引起的暫時(shí)性增差。 作為測量結果，它們無(wú)法解釋、存儲或傳輸。

國內有將“增差“顯著(zhù)性增差”稱(chēng)之為“干擾誤 差“顯著(zhù)干擾誤差”。

四、國際技術(shù)法規的調整、充實(shí)與變化

影響因子一電壓變化，干擾一電壓暫降、短時(shí)中斷這兩方面, 國際衡器技術(shù)法規 R76 將做出一些調整、充實(shí)和變化。下面做一點(diǎn)介紹說(shuō)明, 并與92 版做出對照。

( 1) 電源變化的規定

92版的衡器國際技術(shù)法規 R76“電源變化”的規定分為“ 電網(wǎng)工作 ”和“ 電池工作 ”二 種 , 分別在“計量要求”和“電子衡器要求”二章給出, 規定的描述簡(jiǎn)單:

—供電電源出現下列變化, 電子秤上標注的電壓變化- 15%~10%, 頻率變化- 2%~2%, 電子秤應符合計量要求。

—使用電池工作的電子秤, 一旦電壓低于制造廠(chǎng)規定數值時(shí) , 電子秤要么應正常工作 , 要么不指示任何重量值。

即將問(wèn)世的 R76 把分別二章的“電壓變化”規定一并在“計量要求”一章中給出, 去掉了頻率變化的要求, 增加了不少內容。具體如下:

電子秤在下列情況下應滿(mǎn)足計量要求 , 其中標稱(chēng)電壓( Unom) 或電壓范圍( Umin, Umax) :

—電源 ( AC) , 下限=0.85Unom 或 0.85Umin, 上限=1.10Unom 或 1.10Umax;

—外接或插入式電源( AC 或 DC) , 上限=最低操作電壓, 上限=1.20Unom 或 1.20Umax;

—非充電電池電源( DC) , 下限=最低操作電壓, 上限=Unom 或 Umax;

—12V 或 24V 公路車(chē)輛電池電源, 下限=最低操作電壓 , 上限=16V( 12V 電池) 或 32V( 24V 電池) 。

這里的最低操作電壓規定為電子秤自動(dòng)關(guān)機前盡可能低的操作電壓。這里還包括電子秤工作期間電池能夠充電的電池電源。

除了以上規定, 新 R76 還在此款的最后 , 保留了 92 版“ 電子秤的要求 ”的 規定 , 使用電池工作的電子秤, 一旦電壓低于制造廠(chǎng)規定數值時(shí) , 電子秤要么應正常工作, 要么不指示任何重量值。

( 2) 電壓暫降、短時(shí)中斷的試驗規范

電壓暫降、短時(shí)中斷, R76- 1992 版和即將問(wèn)世的修改版都只在“ 電子秤的要求 ”一 章“ 性能測試”一款中提到要按建議后面的附錄 B“電子秤附加測試程序”的 B.2 進(jìn)行該項試驗。這點(diǎn)與“影響因子”的描繪是不同的。二者在該文獻中的敘述方式不完全對稱(chēng)容易產(chǎn)生誤導。

這項干擾試驗,電子秤附加測試程序從三方面提出了規范要求—簡(jiǎn)要試驗程序、試驗嚴酷度和最大允許偏差。其中除了“ 試驗嚴酷度 ”有 變化外, 其它二內容均無(wú)絲毫更改。

試驗嚴酷度 , 即將出版的 R76 的規定 , 前面表格已給出“極限條件”,這里不再述。R76- 1992 版是這樣規定的：

看來(lái), 二版的 R76 在“電壓暫降、短時(shí)中斷 ”試驗的極限值的規定差異還真不小 , 新版本的規定趨向更全面、更系統。