电子汽车衡偏载调试技术的研究与实施

(天津钢管集团股份有限公司 天津 300000)

一、现状分析

我公司有12台电子汽车衡，承担着每月一百多万吨的检斤计量任务，由于长时间超负荷的使用有些汽车衡的进度出现明显的下降。中、大型电子电子汽车衡均由几个电阻应变式称重传感器(以下简称为称重传感器)组成，而称重显示仪表则仅用一块。对于几个称重传感器组秤的联接有二种方式，即串联组秤和并联组秤。由于电子技术的飞跃发展，单片机的普及，称重仪表的输入灵敏度等性能的极大提高，完全满足了并联组秤的技术要求，所以从上世纪80年代国内也淘汰了串联组秤，普遍采用并联组秤方式。

然而由于电子汽车衡受土建施工和机械安装的影响，特别是长期使用造成基础和机械变形易造成各个称重传感器受力的不均匀。加之称重传感器的制造时虽经电路补偿与调整，各项参数也不可能做到完全一致。这样有可能会给用多个称重传感器并联工作的电子汽车衡带来不能接受的偏载误差。

二、确立目标

通过此次质量攻关使系统的稳定性和精度都有明显的提高，精度提高1倍以上，顺利通过天津市计量监督检测科学研究院的检定，不发生一起计量疑异。

三、项目攻关方法及采取的措施

(一)分析汽车衡偏载调试技术的原理：

1.多个称重传感器并联的电路

多个称重传感器并联连接电路如图一所示。多个称重传感器的输入端并联，由称重仪表里的直流稳压电源供电作为桥压，输出端也并联，输出信号电压至称重仪表。

图一

n只称重传感器并联输出的等效电路如图二。ei为第i个称重传感器输出端开路的输出电压。R0i为第i个称重传感器在电压源短路的输出电阻。e为n个称重传感器并联后的总的输出电压。

图二

2.实用的调整电路

称重传感器并联组秤时，常用的偏载误差调整的方式如图三所示。众所周知，称重传感器生产制造时对各种技术参数的补偿修正都是对称调整实施的。例如灵敏度系数调整电阻就是以对称形式连接在输入端的两边。所谓电压调节方式，实质上是微调其灵敏度系数，故也应该以对称形式出现在输入端。

图三

上世纪90年代金钟公司生产的静态电子轨道衡就是采用图三(a)方式，是在多个称重传感器输入端各串接一对精密电位器(RW=20)，对多个称重传感器得到的激励电压作细微的调整，从而改变其灵敏度系数，以使各称重传感器的Ki/Roi比值趋于一致，消除偏载误差。

图三(b)为一进口称重设备上接线盒中的电路。一是在多个称重传感器输出端串联一对误差小0.05%的精密电阻(2.5K～5K)。精密电阻阻值远大于称重传感器的输出电阻，从而相对有效地减小称重传感器输出电阻的离散程度。二是在输入端两边对称的串接三个小阻值的精密电阻，每个电阻有短接焊点，供调整之用。实质上是改变每个称重传感器所得到的激励电压值的大小，微调其灵敏度系数，达到各称重传感器的Ki/Roi比值一致。实际使用情况表明，这种调整方法相对比用电位器(图三(a))的长期稳定性要好。上二种调整方式，在调试时要注意两边对称调整。早期有些调整电路仅在输入端单边串接一只精密电位器，易造成称重传感器中点电位的差异，对输出零点和称量精度都会带来影响，这是不提倡使用的。

图三(c)是多个称重传感器并联组秤普遍采用的一种调整电路。电阻R是为了防止电位器Rw短路而设，精密电阻Rg为隔离电阻，将各称重传感器经调整后的电压隔离开来，称重传感器输出电压经过各自的隔离电阻，并联起来送至称重仪表。显然，通过改变Rw可以使各个称重传感器输出电压趋于一致，加之隔离电阻也能起到减小称重传感器输出电阻离散程度的作用，这样有效的消除了偏载误差。

(二)采取的对策与措施

1.选配称重传感器

因为多个称重传感器的灵敏度系数相等是并联组秤的必备条件，所以要有意识的尽量选择灵敏度系数和输出电阻Ro的数值接近一致的称重传感器作为一组，供并联组秤用。不要依赖有调整电路，随意地取几个进行组合，这样有可能会给偏载调试带来麻烦。

2.检查称重传感器受力情况

在实际调试时，当发现偏载误差较大时，应首先检查和排除因基础施工和机械传力机构安装不当所造成的故障。比如固定称重传感器的承重底板的水平和高差是否达到设计标准要求，各称重传感器受力是否正确，找出产生偏载误差的真正原因，不要轻率地就进行调整，因为一般调整电路的可调范围不大，这样往往会无功而返，即使能够调好也会留有隐患，尤其是对于新安装的秤。

3.接线盒与称重传感器匹配的确认

要检查一下接线盒内的调整电路是否与称重传感器的输出电阻相匹配。接线盒(图三C)是批量生产的通用标准配件，供输出电阻为350～1000的多种称重传感器并联组秤时，偏载调试用。但对于输出电阻为4K的称重传感器就不适合了，需重新配置调整电路中的电阻。另外，接线盒中的多个电位器在调试前，应注意检查是否处于中间位置，以便可以向两个方向调整。首先用约等于(Max/N-1)值的稳定载荷把N个承重点检测一遍，记录下N个数据，然后依照“少数服从多数，向中间值靠拢”的原则进行调试，这样可使N个数据尽快趋于一致，顺利完成偏载误差的调试检定工作。

四、项目完成后的效果

按着上述的方法和对策，我们选择公司7#路南电子汽车衡进行了偏载调试

调试前后数据表

从表中可以明显看出,调试后实际误差远远小于调试前的误差,称量精度得到了保证,用此方法逐步对所有汽车衡进行了调试。

[1]闫立新.电子汽车衡偏载的调试方法.内蒙古科技与经济2007年第16期