数字式传感器在汽车衡中的角差校准

2011-10-18刘尹霞訾贵昌

大众科技 2011年6期

关键词：汽车衡数字式砝码

刘尹霞訾贵昌

（辽宁工程技术大学应用技术学院，辽宁阜新 123000）

数字式传感器在汽车衡中的角差校准

刘尹霞訾贵昌

（辽宁工程技术大学应用技术学院，辽宁阜新 123000）

介绍了数字式传感器的优点，及其在电子汽车衡中的应用，经过实践总结，通过实例，分析角差的校准方法。

数字式传感器；角差；校准

（一）序言

在工业过程控制中，由于生产的连续运转，对设备的可靠性有着较高的要求，采用了很多技术来保证测量和控制的可靠。称重系统希望能及时了解各个传感器工作状态，并及时发现故障。由于传统的称重方式是由多个模拟传感器的信号经过接线盒并接后成为一路信号，每个传感器的信号就不再是可独立辨别的，仪表无法在线发现问题，进行故障定位，就很难满足连续生产中高可靠性的要求，数字式传感器应运而生，显示出独特的优势。

（二）数字式传感器在汽车衡中的应用

数字称重传感器是在传统模拟称重传感器基础上，结合现代微电子技术、微型计算机技术的集成而发展起来的一种新型电子称重技术。它由模拟称重传感器和数字化转换（A/D）模块两部分组成，数字模块是高度集成化的电子电路，采用SMT表面贴装技术制成。数字称重传感器采用RS485接口实现通讯，最多可外接 32只数字称重传感器，可进行手动/自动偏载调节（四角调整），可自动对单只传感器寻址并读取数据，可现场自动修改传感器编号，可实现对数据的处理，如显示、标定、发送、存储、打印等功能。数字式传感器具有可靠性高、有故障报警提示、一致性好，免标定、角差容易调整、传输距离远，通信速度快，防作弊效果显著等种种优点。数字式电子汽车衡称重系统的结构框图如图1所示：

图1 数字式电子汽车衡系统的组成结构

载荷（一般指货物或货车等）进入承载器上，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生变形，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经传感器内部的放大器、A/D转换器、微处理器等电子元器件进行相应的数据处理，输出数字信号，各传感器数字信号经接线盒进入称重显示仪表直接显示出称量数据。如果显示仪表与计算机、打印机连接，仪表可同时把重量信号输给计算机等设备，组成称量管理系统。

数字称重传感器应用于电子汽车衡称重系统具备以下特点：

（1）可靠性高,抗干扰能力强，防雷性能好：数字传感器防护等级达到IP68，增加了各种保护电路和防雷击设计，保证了传感器的正常工作。

（2）不间断工作：数字称重系统能保障生产的连续性，仪表不但时刻监测着各个数字传感器的工作状况，而且在发现某个传感器故障时，可以自动启动不间断工作方式，仍然能保障一定时间一定精度下的称重，不至于造成生产停机。同时仪表会发出信号给用户，定位故障传感器要求更换。

（3）免标定：数字传感器在生产中已对传感器输出进行了标定，仪表读取到的就是数字传感器实际测量到的重量值，中间没有任何损耗，因此可以实现免标定。

（4）传输距离远、通信速度快、防作弊效果显著：输出数字信号，不易受到干扰，按照现场总线通信协议传输，通信速度是普通 RS485的十倍，高速且具通信纠错能力，保证了数据快速可靠。由于协议的保密现场无法作弊。

（5）角差容易调整：数字传感器组成的秤体，只要在各角加一遍载荷，仪表即可计算出各点的角差系数，可自动进行秤的角差调整，免去了反复加载砝码的麻烦，提高了效率。一遍加载即可完成角差调整，非常简便快捷。

（6）维护方便：使用军标的航空插头，更换传感器或电缆更方便，不用穿电缆线。由于传输的是数字信号，电缆线的长度可根据需要改变，不会影响测量精度。

（7）系统整体成本低：虽然增加了电路板，但减少了调试及应用成本，能够进行免标定，更换传感器不需重新标定等，提高了系统可靠性，降低了停机时间。

系统安装好后开始校角差，安装没有发生倾斜，作用力等于反作用力，从而没有倾斜角度误差。而如果有5 度的倾斜角度。假设F=30000kg ,其反作用力也就是传感器感知的力为F’。

则 F’=(1/cos5)*30000kg=1.0038*30000kg=30114.6kg

那么角差为114.6kg。

实际工作中我们经常用5t 的砝码压角差。F=5000kg其反作用力也就是传感器感知的力为F’。