電子地磅傳感器工作原理及其常見故障

電子地磅是一種利用力一電變換原理將非電量的重力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏康姆Q重設(shè)備，而能實(shí)現(xiàn)這一目的的關(guān)鍵裝置就是稱 重傳感器（即被稱為一次儀表元件），它處于稱重臺(tái)面的著力支點(diǎn)上，必須具有良好的剛度、強(qiáng)度、抗疲勞等機(jī)械性能。
1.工作環(huán)境
選用傳感器首先要必須要考慮傳感器所處的工作環(huán)境， 對(duì)應(yīng)的稱重傳感器才能滿足必要的稱重要求。
仔細(xì)檢查巡視周圍的電磁場(chǎng)環(huán)境。選擇具有良好的抗電 磁能力、屏蔽性好的傳感器；由于新疆地區(qū)夏季普遍多高溫環(huán)境，春秋多沙塵天氣，應(yīng)選擇密閉性高的傳感器，并且不 同種類的傳感器的密封效果不同。沙塵容易對(duì)傳感器造成短 路，要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際安裝使用環(huán)境選擇密閉性高的傳感器； 鹽堿對(duì)傳感器易造成腐蝕腐蝕，選擇抗腐蝕性好并且密閉性 好的傳感器。

2.傳感器的數(shù)量和量程

傳感器數(shù)量的選擇按照電子地磅的用途、秤體需要支 撐點(diǎn)數(shù)選擇。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(jù)秤的最大稱量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤 體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)決定。要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。依據(jù)傳感 器參數(shù)選擇安裝稱重傳感器的數(shù)量（1)保證傳感器精度能夠 滿足儀表輸入信號(hào)以及轉(zhuǎn)換電路向匹配。（2)按傳感器輸入 靈敏度來(lái)選擇。大于或等于電子秤儀表要求的輸入靈敏度， 精確的講是使用稱重傳感器線性度最好的一段稱重范圍，應(yīng) 當(dāng)僅使用滿度范圍的2/3。一般在30%-70%量程內(nèi)就可以，稱 重傳感器靈敏度以S=2mv/v考慮的，如果靈敏度S=1mv/v來(lái) 考慮會(huì)怎么樣呢？對(duì)同樣是選用單只稱重傳感器的衡器，我 們來(lái)比較一下：稱重傳感器靈敏度S=1mv/v時(shí)：激勵(lì)電壓 V=12V，最大秤量Emax=150kg，衡器最大秤量Max=150kg， 最大凈輸出信號(hào)為：激勵(lì)電壓X靈敏度 XEMmaxax=12vX 1mv/vX115500kkgg=12mv 稱重傳感器靈敏 度S=2mv/v時(shí):激勵(lì)電壓V=12V，最大秤量Emax=300kg，衡 器最大秤量Max=150kg，最大凈輸出信號(hào)為：激勵(lì)電壓X靈 敏度 XMEmaxax= 12vX 2mv/v X310500kkgg=12mv 如果這只靈 敏度S=1mv/v的稱重傳感器的最小靜載荷Emin=6kg,當(dāng)準(zhǔn)確 度等級(jí)為C3級(jí)，即，nLC=3000時(shí)，有檢定分度值 V=Emaxn-LCEmin=1503k0g0-06kg=0. 048kg 而如前所述臺(tái)秤 的檢定分度值e=0.05kg。這樣，稱重傳感器的檢定分度值和 衡器分度值，在S=1mv/V的前提下，基本是接近了。從而我 們可以看出，當(dāng)稱重傳感器響應(yīng)（輸出）的變化與相應(yīng)的激 勵(lì)(施加的載荷）的變化之比，只要是不大于S=1mv/v,nLC&ne 的規(guī)定才是能夠成立的。
3.稱重傳感器形式及用途
稱重傳感器形式的選擇根據(jù)傳感器輸出信號(hào)特點(diǎn)，可 配模擬傳感器、也可選擇數(shù)字傳感器，只要能保證安裝合適，稱重安全可靠。
4.稱重傳感器常見技術(shù)故障及解決方法
4.1由于稱重不當(dāng)使傳感器受損。（1)被稱車輛（或 物體）嚴(yán)重超載。（2)在稱重過(guò)程中產(chǎn)生撞擊，此時(shí)物體 自身重量加上因重力下墜而產(chǎn)生的動(dòng)能使物體在接觸稱重 平臺(tái)時(shí)產(chǎn)生的撞擊力大大超過(guò)傳感器的額定載荷，導(dǎo)致傳感器受損。
解決的方法：（1)必須嚴(yán)禁超負(fù)荷稱量。（2)為稱重平 臺(tái)安裝減震或防撞擊保護(hù)裝置。（3)增加稱重傳感器的額定 載荷，電子地磅使用中時(shí)有出現(xiàn)丟車、測(cè)量不準(zhǔn)的現(xiàn) 象，多數(shù)是由于稱重傳感器發(fā)生的故障引起的。確認(rèn)是傳感 器故障后，可通過(guò)更換傳感器使動(dòng)態(tài)衡恢復(fù)正常工作。
4.2由于選用傳感器密封方式不當(dāng)，使傳感器受損。電 子地磅經(jīng)常在惡劣環(huán)境下使用，如果使用了密封性能較差的傳感器，由于工業(yè)粉塵、各類腐蝕性介質(zhì)等因素的影響， 極易使電阻應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，使得稱量結(jié)果產(chǎn)生誤 差。此時(shí)可用數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)傳感器的輸入、輸出阻抗進(jìn)行 測(cè)量。當(dāng)測(cè)量值與產(chǎn)品提供的技術(shù)參數(shù)或合格證書所標(biāo)示值 的偏差較大時(shí)，即可認(rèn)定該傳感器己損壞，此時(shí)應(yīng)更換密封 性能優(yōu)良的傳感器（如選用硅膠密封方式甚至焊接密封方 式的稱重傳感器）。
4.3由于受潮使稱量時(shí)產(chǎn)生偏差。當(dāng)傳感器受潮后，顯 示儀表經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法自動(dòng)回零，數(shù)字來(lái)回變動(dòng)等現(xiàn)象。用手動(dòng)進(jìn)行復(fù)零后，仍會(huì)出現(xiàn)數(shù)字跳動(dòng)現(xiàn)象，在空稱狀態(tài)下跳動(dòng) 的數(shù)字在某區(qū)間范圍內(nèi)無(wú)規(guī)律波動(dòng)。當(dāng)用萬(wàn)用表對(duì)其輸入、 輸出阻抗進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量值卻并不超差，此時(shí)可按下述 方法進(jìn)行判斷處理：
拆下所有稱重傳感器，將其逐一單獨(dú)進(jìn)入測(cè)量電 路，空秤狀態(tài)下，未受潮的傳感器會(huì)立即自動(dòng)回零且顯示值 穩(wěn)定。而受潮后的傳感器就可能出現(xiàn)數(shù)字跳動(dòng)，無(wú)法回零等 現(xiàn)象。手動(dòng)回零后，上述現(xiàn)象又會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。
若上述方法仍無(wú)法判斷時(shí)，可采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量法進(jìn) 行分辨，方法是用標(biāo)準(zhǔn)砝碼（或標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)物）對(duì)所有傳感 器逐一進(jìn)行載荷標(biāo)定。未受潮的傳感器所顯示的測(cè)量值即為 逐漸加載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼值，而受潮后的傳感器顯示的測(cè)量值會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)砝碼（或比對(duì)物）值產(chǎn)生較大的偏差（電子磅或 軌道衡出現(xiàn)顯示偏差般<5 t)。故在易受潮的場(chǎng)所除選 用合適的密封方式外，在安裝之前先用黃油涂抹整個(gè)傳感 器，當(dāng)所有傳感器安裝完畢，有必要對(duì)傳感器與安裝基座接觸處、接線口、接線盒縫等易受潮處涂抹黃油進(jìn)行徹底密封。
4.4其他因素的影響。由于客觀環(huán)境的制約，許多電 子衡器（特別是大型電子軌道衡）的電源線、信號(hào)線、屏蔽線、接地線等通過(guò)穿線管與傳感器與顯示器進(jìn)行連接， 有時(shí)穿線管道必須埋設(shè)在地下，而雨水的作用易使導(dǎo)線短路、 斷路及接地現(xiàn)象。各線路間的絕緣性能降低，也會(huì)對(duì)稱重測(cè) 量產(chǎn)生一定的誤差。
5.結(jié)束語(yǔ)
稱重傳感器是電子磅的心臟。目前，稱重傳感器的 技術(shù)發(fā)展日新月異在選用傳感器之前結(jié)合考慮稱重傳感器 所使用的具體工作環(huán)境，對(duì)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)衡器的可靠和安全。