稱(chēng)重傳感器是電子衡器的主要電子部件，由稱(chēng)重傳感器制作的電子衡器己廣泛地應用到各行各業(yè)。本文主要以汽車(chē)衡為例，對稱(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。在這里以汽車(chē)衡為例談?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

汽車(chē)衡主要由稱(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)重值。

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，髙溫環(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；在腐蝕性較髙的環(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=K0xKl xK2xK3(Wmax+W) / N

式中C—單個(gè)傳感器的額定量程 W—秤體自重 Wmax 一被稱(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 —沖擊系數 K2—秤體的重心偏移系數 K3 一風(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、彈性體的材質(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。

2.標定以及角差的調節

以汽車(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髙的靈敏度。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?。狠敵鲮`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。

大型汽車(chē)衡角差的調節過(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)故陣檢測和排除

對于汽車(chē)衡來(lái)講，故障處理應遵循這樣的步驟；觀(guān)察(故障觀(guān)察)一分析(故障原因)-檢測(為 故障判斷提供依據或對判斷結果加以驗證)-修復(修理或更換)?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UxMxK+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。