在我國(guó)衡器領(lǐng)域中地磅應(yīng)用可謂是最為廣泛，為大宗物料稱重計(jì)量與貿(mào)易結(jié)算的關(guān)鍵設(shè)備， 有著便捷和準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，在煤炭、冶金、建材、電力和糧食等行業(yè)發(fā)揮著重要作用。稱重傳感器作為 地磅中的一個(gè)核心部件，直接關(guān)系著電子汽車衡能夠順利發(fā)揮出應(yīng)用功能，需要我們合理進(jìn) 行選擇，綜合考慮到各方面因素，才能將其作用體現(xiàn)出來(lái)，保證計(jì)量的準(zhǔn)確性與可靠性。本文先對(duì)地磅稱重傳感器進(jìn)行概述，并探討了其具體應(yīng)用與故障處理方法。

地磅主要通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)力與電變換的過(guò) 程，把非電量的重力轉(zhuǎn)變成電量的稱重設(shè)備，為了確 保這個(gè)功能順利實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)稱重傳感器這一重要裝 置，其位于稱重臺(tái)面著力支點(diǎn)上，需要擁有各種良好 的機(jī)械性能，如剛度、強(qiáng)度和抗疲勞等方面，同時(shí)還 需要承載臺(tái)面所受負(fù)載的合力。由于通常在稱臺(tái)底部 設(shè)置稱重傳感器，難以引起人的注意，因此很多時(shí)候 不能有效將其作用發(fā)揮出來(lái)，且維修保養(yǎng)也不到位， 造成其使用壽命的縮短。對(duì)此我們要引起高度重視， 既要通過(guò)合理應(yīng)用發(fā)揮出稱重傳感器的作用，還要做 好故障處理工作，減少損失。

1.地磅稱重傳感器的概述

地磅通常由多個(gè)零部件構(gòu)成，如承載 器、稱重顯示儀表、稱重傳感器、連接件、限位裝置 和接線盒等，同時(shí)也經(jīng)常配置其他外部設(shè)備，如大屏 幕顯示器、計(jì)算機(jī)一級(jí)穩(wěn)壓電源等。從地磅工 作原理來(lái)看，主要是在承載器臺(tái)面放置被稱重物、載 重汽車等，受到重力的影響，在承載器作用下重力被 傳輸?shù)椒Q重傳感器中，這樣稱重傳感器彈性體將出現(xiàn)變形，而應(yīng)變計(jì)橋路由于貼附在彈性體上，這樣會(huì)難 以保持平衡。之后輸出和重量數(shù)值成正比例的電信 號(hào)，信號(hào)通過(guò)線性放大器后會(huì)被放大，并由A/I轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)，儀表微處理機(jī)處理重量信號(hào)后，可以將 重量數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。安裝打印機(jī)后，能夠?qū)ΨQ重?cái)?shù)據(jù) 進(jìn)行打印和記錄，不過(guò)這需要配置計(jì)算機(jī)把計(jì)量數(shù)據(jù) 輸人計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，之后再作出綜合管理。圖1為地磅稱重傳感器工作情況。

稱重傳感器是地磅中的重要轉(zhuǎn)換元件， 能夠把力學(xué)量值轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，讓作用于被測(cè)物體上 的重力根據(jù)一定比例轉(zhuǎn)換為電壓和電流信號(hào)，在電子 衡器中屬于心臟部件。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，基 于稱重傳感器的電子衡器也被應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)與領(lǐng)域，能夠確保物料稱量的準(zhǔn)確性，且速度也很快，尤 其是對(duì)微處理機(jī)的應(yīng)用，也促使工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化水 平曰益提升，這讓稱重傳感器是過(guò)程控制中不可獲 取的裝置。由以往無(wú)法稱重的大型罐、料斗等重量 計(jì)測(cè)和吊車秤、汽車秤等計(jì)測(cè)控制，到現(xiàn)在的混合分 配多種原料配料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝中自動(dòng)檢測(cè)及粉粒體 進(jìn)料量控制等，稱重傳感器也都發(fā)揮著重要作用，就 算電子汽車衡也是如此。稱重傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)換方式來(lái) 看，主要包括光電式、液壓式、電磁力式、電容式和 電阻應(yīng)變式等類型，其中電阻應(yīng)變式稱重傳感器應(yīng)用 最多，在電子汽車衡中應(yīng)用較多。稱重傳感器是地磅中的重要部件之一，主要對(duì)原始稱重信息的采 集和轉(zhuǎn)換，現(xiàn)階段大部分地磅以電阻應(yīng)變式傳 感器為主，只有不斷提升其質(zhì)量，才能保證衡器正常 運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確度的提升。

2.稱重傳感器在地磅中的具體應(yīng)用

2.1工作環(huán)境的確定

在選擇傳感器的過(guò)程中，需要充分考慮到實(shí)際 工作條件，確保所用稱重傳感器與實(shí)際稱重要求相 符。要認(rèn)真、細(xì)致的對(duì)四周電磁場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢查，使 用的傳感器不僅要具備較強(qiáng)抗電磁能力，還要有良好 的屏蔽性，尤其是在工作環(huán)境較為惡劣的地方，傳感 器還要有良好的密閉性，且傳感器種類不一樣，其密 封效果也有很大差異。若是環(huán)境中沙塵較多，極易 讓傳感器出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，應(yīng)該從安裝使用環(huán)境出 發(fā)，選用具有良好密封性的傳感器。若是存在鹽堿的 問(wèn)題，將極易為傳感器帶來(lái)腐蝕，此時(shí)傳感器的選用 不僅要有良好密閉性域外，抗腐蝕性也應(yīng)該較強(qiáng)。

2.2傳感器的數(shù)量與量程

在確定傳感器數(shù)量的時(shí)候，應(yīng)該充分考慮到地磅用途、秤體等所需支撐點(diǎn)數(shù)，合理進(jìn)行選 擇，而對(duì)傳感器量程的確定來(lái)說(shuō)，則主要根據(jù)秤的最 大稱量值、傳感器個(gè)數(shù)、秤體自重和最大偏載與動(dòng)載 因素等。只有將各個(gè)因素考慮到位，方可確保傳感器 的使用安全，延長(zhǎng)其壽命。按照傳感器參數(shù)確定稱重 傳感器數(shù)量，應(yīng)該確保傳感器精度與儀表輸人信號(hào)、 轉(zhuǎn)換電路等相匹配，并考慮到傳感器輸人靈敏度，不 能低于電子秤儀表上的輸人靈敏度，即使用稱重傳感 器線性度最好的一段稱重范圍，通常為使用滿度范圍 的2/3。稱重傳感器最好為30%-70%的量程，靈敏度S 為2MV/V，對(duì)于S為1MV/V的情況，以單只稱重傳感 器為例，只要稱重傳感器響應(yīng)（輸出）變化和相應(yīng)激 勵(lì)（施加的載荷）變化之比不超過(guò)S=1MV/V，貝IJ可 以滿足相關(guān)規(guī)定。

2.3傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)確定

稱重傳感器準(zhǔn)確度等級(jí)主要由傳感器非線性、 蠕變、重復(fù)性、滯后和靈敏度等技術(shù)指標(biāo)，在選擇與 應(yīng)用的過(guò)程中，需要將地磅準(zhǔn)確度等級(jí)考慮在 內(nèi)。通常來(lái)說(shuō)，所用傳感器總精度是非線性、不重復(fù) 性及滯后三個(gè)指標(biāo)和的均方根，其值與秤的精度要高 一點(diǎn)，而稱重傳感器精度等級(jí)通過(guò)單一敏感元件和單 一變送器構(gòu)成傳感器，在輸出和輸人等方面的特性并 不好，若是選擇差動(dòng)、對(duì)稱結(jié)構(gòu)及差動(dòng)電路相結(jié)合的 差動(dòng)技術(shù)，則能夠有效將零位值消除，減小非線性， 既提升了靈敏度，也可以完成溫度補(bǔ)償，避免受到共 模誤差帶來(lái)的干擾[3]。通過(guò)這種方式能夠讓傳感器技 術(shù)性能得到改善，實(shí)現(xiàn)稱重傳感器精度的提升，而稱 重傳感器精度等級(jí)為量程范圍內(nèi)最大基本誤差與滿量 程比的百分?jǐn)?shù)表示。

為了與儀表輸人要求相符，在對(duì)傳感器輸出信 號(hào)進(jìn)行放大、A/D轉(zhuǎn)換等處理后，可以在稱重顯示 表上將稱量結(jié)果顯示出來(lái)。傳感器輸出信號(hào)不能低于 儀表要求的輸人信號(hào)大小，也就是傳感器輸出靈敏 度帶人傳感器與儀器匹配公式，計(jì)算結(jié)果不能低于 儀表要求的輸人靈敏度。如如果傳感器額定受力是 100kg，激勵(lì)電壓是12V，靈敏度是2?.0002MV/V， 那么受力為100kg，當(dāng)激勵(lì)電壓是12V后，輸出是 24?.0024MV。

要與整臺(tái)電子汽車衡準(zhǔn)確度要求相符，對(duì)于傳 感器準(zhǔn)確度的選擇，其準(zhǔn)確度通常需要比理論計(jì)算值 要高。由于理論通常會(huì)被客觀條件所限制，若是秤體 強(qiáng)度不足，儀表缺乏良好的性能，秤工作條件較差， 那么秤的準(zhǔn)確度也難以達(dá)到規(guī)定。對(duì)每個(gè)稱重傳感 器來(lái)說(shuō)，其最大分度數(shù)nLC必須超過(guò)衡器檢定分度數(shù) n： nLC^n，由這個(gè)規(guī)定來(lái)說(shuō)，經(jīng)對(duì)衡器分度數(shù)作出 了限制，即地磅若是應(yīng)用了 C3級(jí)(3000v)的稱 重傳感器，那么檢定分度數(shù)最大為3000e。對(duì)此需要 提升各方面的要求，不僅要具備良好的經(jīng)濟(jì)效益，還 要保證滿足預(yù)期要求。

3.地磅稱重傳感器使用故障處理

3.1稱重不當(dāng)導(dǎo)致傳感器受損

第一，被稱車輛和物體出現(xiàn)超載現(xiàn)象。第二， 稱重期間會(huì)出現(xiàn)撞擊，這個(gè)時(shí)候物體自身重量受到重 力的影響會(huì)下墜，出現(xiàn)的動(dòng)能會(huì)讓物體接觸稱重平臺(tái) 后出現(xiàn)撞擊力，這會(huì)比傳感器額定荷載還大，造成傳 感器出現(xiàn)損壞。對(duì)此在使用過(guò)程中不能出現(xiàn)超負(fù)荷稱 量現(xiàn)象，將減震、防撞擊等保護(hù)裝置安裝好，并提升 稱重傳感器額定載荷，若是發(fā)生丟車、測(cè)量不準(zhǔn)的問(wèn) 題，一般為稱重傳感器出現(xiàn)故障所致，對(duì)此需要及時(shí) 進(jìn)行維護(hù)與更換，確保盡快恢復(fù)正常工作。

3.2傳感器密封性較差導(dǎo)致傳感器受損

地磅使用條件通常非常較差，若是選擇密封性能不好的傳感器，那么在工業(yè)粉塵與各種腐蝕 性介質(zhì)等因素影響下，容易讓電阻應(yīng)變片阻值出現(xiàn)變 化，這樣稱量結(jié)果也會(huì)變得不準(zhǔn)確。針對(duì)這種情況， 要通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表來(lái)測(cè)量傳感器輸人與輸出的阻抗， 若是測(cè)量值和產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)參數(shù)、合格證書(shū)上標(biāo)示值 有很大的偏差后，表明傳感器發(fā)生了破損。為了解 決這個(gè)問(wèn)題，應(yīng)該選擇密封性更好的傳感器，如傳感 器應(yīng)采取硅膠密封方式，或者是焊接密封方式。

3.3受潮后導(dǎo)致稱量出現(xiàn)偏差

在傳感器出現(xiàn)受潮問(wèn)題后，顯示儀表上容易產(chǎn) 生不能自動(dòng)回零的故障，數(shù)字將出現(xiàn)來(lái)回變動(dòng)等問(wèn) 題，通過(guò)手動(dòng)復(fù)零后，若是數(shù)字跳動(dòng)問(wèn)題依然存在， 空稱狀況下跳動(dòng)數(shù)字在某區(qū)間范圍內(nèi)無(wú)規(guī)律波動(dòng)。通 過(guò)萬(wàn)用表測(cè)量其輸人和輸出阻抗的過(guò)程中，測(cè)量值沒(méi) 有出現(xiàn)超差的情況，應(yīng)該根據(jù)以下的方法作出判斷與 處理：第一，將稱重傳感器拆下，需要逐一單獨(dú)進(jìn)人 測(cè)量電路，在空稱條件下，沒(méi)有受潮的傳感器將很快 自動(dòng)回零，同時(shí)也有穩(wěn)定的顯示值。而對(duì)于已經(jīng)受潮 的傳感器來(lái)說(shuō)，將發(fā)生數(shù)字跳動(dòng)的情況，不能回零， 手動(dòng)回零后該故障依然存在。第二，如果根據(jù)以上方 法也不能進(jìn)行判斷，要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量法作出分辨，即 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)全部傳感器作出載荷標(biāo)定。沒(méi)有受 潮的傳感器顯示的測(cè)量值將逐步加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼值， 受潮的傳感器顯示的測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)砝碼值逐步出現(xiàn) 很大的偏差。所以受潮場(chǎng)所不僅要采取合適密封方 式，安裝的時(shí)候要在傳感器上涂抹黃油，在安裝好 傳感器后，要將黃油涂抹到傳感器和安裝基座接觸 處、接線口和接線盒縫等容易受潮的地方，提升其密 封性。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，地磅根據(jù)稱量方式、安裝方式、 傳輸信號(hào)、使用環(huán)境、秤臺(tái)結(jié)構(gòu)和自動(dòng)化程度等不 同，將作出不同的分類。稱重傳感器為地磅中 的一個(gè)核心部件，要結(jié)合具體使用情況進(jìn)行選擇，確 保能夠充分發(fā)揮出傳感器的作用，保證最終計(jì)量結(jié)果 的準(zhǔn)確性與可靠性。同時(shí)在稱重傳感器應(yīng)用于地磅的過(guò)程中，還要注意做好故障處理工作，減少其 對(duì)計(jì)量工作帶來(lái)的影響，并達(dá)到延長(zhǎng)使用壽命的目 的，也讓衡器變得更加安全與可靠。