数字式称重传感器在电子汽车衡上的应用

董丽亚

（山西科林矿山检测技术有限责任公司，山西 阳泉 045000）

引言

目前，电子汽车衡上大多采用的是模拟式称重传感器，其在工作过程中极易受到外界各种因素的影响，导致其测量数据不稳定，并且一旦出现问题，需要耗费大量的时间进行检修，严重影响工作效率[1]。另外，更换传感器后还要联系质检部门重新进行检定方可使用，这对人力、物力、财力都造成了很大的浪费。而数字式称重传感器具有运行状态稳定、可靠性高，防作弊效果显著的特点。

1 数字式称重传感器的工作原理及性能参数

数字式称重传感器系统是由传统的电阻应变式发展而来的，其中融合了当前先进的微电子和微型计算机技术，促进了称重工作效率的不断提高。

数字式称重传感器主要是由模拟传感器和数字化转换模块按照一定的结构形式构成的，能够满足多种不同称重方式的要求。其中，数字模块在本质上是一种电子电路，其具有非常高的集成度，为了实现快速称重的目的，通过SMT 贴装技术将放大器、A/D转换器以及微处理器等相应的配件按照一定的连接方式构成，从而实现称重目的[2]。

1.1 工作原理

1）在实际的称重过程中，传感器所测得的重量信息是以毫伏信号的形式进行传输的，通过应变器的处理后进一步传输至放大器的前端位置。为了保障信号的传输质量，尽可能降低传输过程中的误差和电磁信号干扰，需要对传输导线的长度进行有效的控制，将其控制在8 mm 的范围内。

2）模拟信号在超低噪音精密仪器中进行进一步的处理后，再经由其中的放大器进行放大处理后传输至A/D 转换器。其内置的A/D 转换器采用了当前精度最高的24 位转换器，其工作时的分辨率高达0.6X10-9，能够准确识别传输而来的所有信号，进而能够将信号损耗限制在合理的范围内，从而确保信号的高质量转换[3]。

3）经过A/D 转换器处理后的信号进一步传输至核心处理器CPU 处，其能够对环境因素所造成的各种误差进行系统全面的计算修正，确保测量数据能够客观真实地反映实际情况。

4）经过核心处理器CPU处理后的数据通过RS485接口进行输出，该类型的接口具有非常优良的性能，最远能够传输到1.2 km，尤其是在恶劣的电磁干扰环境中还能确保信号的高质量传输。

1.2 主要性能参数（见表1）

表1 数字式称重传感器主要性能参数表

2 数字式称重传感器的特点

1）传输距离远、通信速度快、防作弊效果显著。相较于模拟式的传感器而言，数字式传感器采用数字新号进行传输，在其传输过程中的电频非常高，通常是前者的百倍以上，这就大大提高了其抗干扰的能力和传输速度，进而能够满足恶劣环境中的传输需求。同时，其中还内置了相应的保密协议，在传输过程中一旦出现遥控器作弊的情况，就能及时发现并采取有效的控制措施，确保数据的安全传输[4]。

2）抗干扰能力强，可靠性高，防雷电性能好。数字式称重传感器具有非常广泛的适应性，其防护等级高达IP68，在恶劣的环境中仍旧能够正常运行，将各种外界干扰所造成的不利影响降到最低，确保信号的稳定传输。

3）免除标定。数字式称重传感器在生产中已经用标准的测力机进行了标定，它的输出与标准值是对应的，由于它在传输过程中基本上没有损耗，所以读出的值就是实际测量值，可以省去标定这一环节。

4）角差调整方便容易。由数字式称重传感器组成的秤体，只要在各角加一遍载荷，即可计算出各点的角差系数，自动进行角差调整，免去了反复加载砝码的麻烦，一遍加载即可完成角差调整，提高了效率。

3 数字式称重传感器的应用效果

数字式称重传感器主要是将每台汽车衡的模拟式传感器更换为D2002E 型数字式传感器，使用专用的不锈钢双屏蔽电缆将现场数字传感器进行相连，并配备成套的数字称重显示器。安装完毕后通过现场调试，进行了准确的计量检定，满足了称重计量要求，目前此系统一直工作稳定、计量准确。不难发现数字式称重传感器组秤具有方便快捷、抗干扰能力强、防雷性能好，工作可靠性高的优点[5]。

4 数字式称重传感器存在的问题

虽然数字式称重传感器的智能化程度有了很大提高，并具有自诊断功能，便于故障查找，但是如果数字式称重传感器或数字式称重显示器发生故障，由于各厂家通讯协议不同不能互换使用，因而迫切需要实现通讯协议标准化，以实现不同厂家的数字式称重传感器和数字式称重显示器的互换使用。

5 结语

数字式称重传感器具有非常优良的性能，能够为称重系统提供与每个数字传感器之间通讯及故障诊断的能力。在电子汽车衡上采用先进的数字式智能称重传感器和数字式称重显示仪表，其整体性能更优，环境适应性更强，称重智能化程度更高，可大大提升电子汽车衡的高新技术品质，使得电子汽车衡走上数字化的道路。