我國是世界第一大地磅制造國,電子秤的技術(shù)已經(jīng)很成熟了,產(chǎn)品應用也越來(lái)越普遍,已經(jīng)發(fā)展 到各個(gè)行業(yè),從模擬傳感器電子秤發(fā)展到了數字傳感器電子秤,產(chǎn)品的使用環(huán)境也不盡相同,特別是大 型電子秤,在使用中經(jīng)常出現地磅莫名其妙的燒毀現象,給用戶(hù)造成重大經(jīng)濟損失,影響電子秤的 正常使用。因此,研究電子秤的防護技術(shù)意義重大。
導言
電子秤一般是指裝有電子裝置的電子秤。因其種類(lèi) 繁多,且涉及貿易結算和保護廣大消費者的利益,所以為 世界各國政府普遍關(guān)注和重視,并被確定為國家強制管理 的法制計量器具。在微電子技術(shù)廣泛應用在電子秤的今 天,應特別注重電子秤的防護問(wèn)題,提高電子秤適應不同 環(huán)境的能力和耐受干擾的能力,使電子地磅可以在一定外 來(lái)干擾或沖擊的情況下能夠穩定、可靠地繼續工作,這就 需要進(jìn)行電子秤防護技術(shù)的研究。
1.電子秤燒毀的現象
(1)現場(chǎng)有干擾源,電子秤的抗干擾能力不能滿(mǎn)足現場(chǎng) 情況的要求,造成電子秤數據不穩。
(2)儀表有關(guān)器件或保護器件被燒毀,有或沒(méi)有燒毀痕跡。
(3)一只或多只傳感器的應變計或保護器件被燒毀, 有或沒(méi)有燒毀痕跡。
2.造成電子秤燒毀的原因分析
2.1對傳感器的分析
稱(chēng)重傳感器是通過(guò)由電阻應變式應變計組成的惠斯通 電橋實(shí)現重量到電信號轉換的,電阻應變計是利用電阻的 應變效應,將被測試件的應變量轉換成電阻變化量的敏感 元件,是目前使用最廣泛的一種應變測試元件,箔式應變 計的最大工作電流一般是75~100m A,稱(chēng)重傳感器的供橋電 壓一般要求不超過(guò)15V,試驗表明,在輸出電阻為350ft的 傳感器電源側施加交流50V,很短時(shí)間內就可燒壞;若施加 交流90V,則瞬間即可燒壞;若施加1.2/50微秒雷電波,在 1500V時(shí)即可瞬間燒壞,所謂燒壞就是傳感器中的一只或多 只應變計燒斷,無(wú)法組成惠斯通電橋,造成傳感器無(wú)正常 輸出。以上幾種試驗所燒毀稱(chēng)重傳感器與使用現場(chǎng)燒毀稱(chēng)重傳感器的現象完全相同。這從一個(gè)側面說(shuō)明了燒毀稱(chēng)重 傳感器的罪魁禍首是電壓過(guò)大。
2.2對稱(chēng)重儀表的分析
稱(chēng)重儀表是電子秤的重要組成部分,是電子秤的 大腦,他主要由接收稱(chēng)重傳感器信號的輸人接口、內部計 算機、顯示、鍵盤(pán)、將稱(chēng)重數據信息傳送出去的輸出接口 等組成,通過(guò)對維修情況進(jìn)行分析,儀表的輸人接口和輸 出接口出現故障的比例較高,主要是器件損壞,嚴重的出 現燒毀現象,從現象分析主要是儀表受到了高電壓、大電 流的沖擊,從路徑分析,主要是通過(guò)地線(xiàn)和接口數據線(xiàn)。
2.3對電子秤的分析
電子秤主要由承載器(秤臺)、稱(chēng)重傳感器、稱(chēng)重 儀表以及計算機外設等組成,對于電子汽車(chē)衡等大型電子秤 主要在室外安裝使用,秤臺、傳感器在室外,與秤房有較 大的距離,數據線(xiàn)較長(cháng),同時(shí)主要使用在廠(chǎng)礦、企業(yè),電子秤所處的工業(yè)環(huán)境比較復雜、惡劣,電源質(zhì)量較差, 因此容易受到外界環(huán)境的影響。
2.4原因分析
根據電子秤結構,儀表、傳感器的原理和維修情 況,處理經(jīng)驗以及相關(guān)理論可以判斷電子秤在使用中易 受到高電壓、大電流的沖擊破壞,小則引起干擾,大則引 起器件損壞,甚至引起爆裂、燒毀,降低了產(chǎn)品的可靠 性,嚴重影響用戶(hù)使用和產(chǎn)品的聲譽(yù)。造成電子秤損壞、燒 毀的真正原因是浪涌電壓。浪涌電壓主要由雷擊、閃電, 工業(yè)過(guò)電壓,靜電感應,核磁輻射產(chǎn)生,在電子秤方 面,核磁輻射可以不用考慮,主要研究雷擊、閃電,工業(yè) 過(guò)電壓和靜電感應。電子汽車(chē)衡等大型電子秤由于秤臺、傳 感器主要安裝在室外,因此易受雷擊、閃電、靜電感應的 影響;稱(chēng)重儀表部分主要安裝在室內,易通過(guò)供電電源遭 受工業(yè)過(guò)電壓和靜電感應的影響。當浪涌電壓高于電子秤能 承受電壓值時(shí)必將引起衡器的損壞.
3.電子秤的防護
浪涌電壓經(jīng)由電力線(xiàn)以及與外界有線(xiàn)纜聯(lián)系的信號電 路使電子設備損壞,因此電子秤的防護必須進(jìn)行系統防 護才能有效阻止或減少浪涌電壓對電子秤的損壞,同時(shí) 解決了防雷問(wèn)題也就解決了防浪涌問(wèn)題,防雷保護的三道 防線(xiàn):
①外部保護一將絕大部分雷電流直接引人地下泄 散;②內部保護及過(guò)電壓保護一阻塞沿電源線(xiàn)或數據 線(xiàn)、信號線(xiàn)引人的侵人波危害設備;③過(guò)電壓保護一限 制被保護設備上雷電過(guò)電壓幅值。
電子秤的防護更有其特殊性,電子秤屬于國家法 制強檢計量器具,因此任何防護措施必須確保不能影響電子秤的計量性能,因此不能直接拿在其他行業(yè)使用良好的裝 置使用在電子秤上,應進(jìn)行大量的實(shí)驗和檢測,確保計 量性能不受影響并能起到可靠的保護作用。
根據電子秤的結構、相關(guān)防護理論以及實(shí)踐經(jīng)驗, 提出以下防護措施:
①在電子秤周?chē)O置有效的防直擊雷的避雷設施;②提 高電子秤部件的防護能力,減少外界過(guò)電壓的影響;③做好 線(xiàn)路的屏蔽處理,最大限度降低感應過(guò)電壓的幅值;④必 要時(shí)在電源線(xiàn)或數據線(xiàn)、信號線(xiàn)人口處增加防護部件,限 制過(guò)電壓幅值使之達到衡器部件可以承受的水平;⑤在電子秤輸人、輸出接口之間采取光電隔離措施,減少設備之間 的相互影響,提高系統可靠性;⑥正確可靠接地。嚴格按 照相關(guān)標準規范進(jìn)行接地處理,接地是一切防護的基礎, 必須確保接地正確可靠,否則會(huì )起到反作用,影響設備的 可靠使用。必須根據設備安裝的現場(chǎng)情況正確處理接地電 阻,防雷接地、設備接地、電源接地、屏蔽接地之間的關(guān) 系,使采取的防護措施安全有效;⑦加強設備檢查保養, 確保防護措施始終有效。采取了保護措施并不是一勞永 逸,應經(jīng)常檢查防護部件是否處于良好的正常工作狀態(tài)。
4.結束語(yǔ)
為提高電子秤的可靠性和穩定性,提高電子秤的 防護能力是十分必要的。本文針對電子秤出現的器件燒 毀現象進(jìn)行了原因分析,提出了一些防護措施技術(shù),同時(shí) 介紹了一套實(shí)際使用有效的防護部件,可以大大提高電子秤的可靠性和穩定性。