电子汽车衡常见故障及排除方法分析

2020-01-03福州市长乐区产品质量检验所

上海计量测试 2020年6期

/福州市长乐区产品质量检验所

0 引言

电子汽车衡在实际应用中，利用了应变电测原理实现称重，将应变计粘贴在称重传感器弹性体上，形成惠斯通电桥。电桥在无负荷状态下保持平衡，输出电压为零。如果弹性体承受载荷，应变计随着载荷发生成比例的应变，根据输出电压信号就能够得出外加载荷的质量。在实际应用中，电子汽车衡有着合理的结构设计，自重较小，使用无基坑或浅基坑形式安装，使用和维护都很简便，因而应用广泛。

1 电子汽车衡的设备构成

在JJG 1118-2015《电子汽车衡（衡器载荷测量仪法）》检定规程中所指的电子汽车衡的组成主要有：称重指示器、衡器基础、载重器和称重传感器。以常见的SCS系列电子汽车衡为例，该电子汽车衡主要由秤台、称重传感器及连接件、接线盒、称重显示器、衡器基础等部件组成。其工作原理是：待计量货物的质量垂直作用在秤台上，秤台将质量Q传递给传感器，使传感器的弹性体产生形变，进而使粘贴于弹性体上并组成惠斯通电桥的应变计的阻值发生变化，电桥平衡受到破坏，输出一个与Q大小成线性关系的电压信号。由于每只传感器的灵敏度不尽相同，故在同一质量Q的作用下，每只传感器的电压输出略有差别，影响秤的一致性，故需在系统中接入一个接线盒，使每只传感器的输出电压信号调成一致，从接线盒输出的有效电压信号接入称重显示器，经称重显示器处理后以数字方式显示出计量结果[1]。

2 电子汽车衡的常见故障

2.1 故障位置查找

电子汽车衡在实际应用当中，可能会发生一些故障。排除这些故障应当先找出其所在位置。一般情况下，电子汽车衡的故障位置主要为显示装置和称量装置[2]。使用模拟器进行故障位置查找时，应区分故障属于显示装置还是称量装置。

1）显示装置故障排查方法

拔下称重显示仪表后面的信号线插头，然后插入模拟器插头，接通仪表电源，观察仪表的工作状态是否正常。如果仪表能够正常运行，说明故障问题不在显示装置，有可能在接线盒、称量装置等其他部分。如果仪表不能正常运行，则说明故障出现在显示装置、供电电源等位置。

2）称量装置故障排查方法

如果是称量装置发生故障，可以对限位装置进行检查。限位装置主要有纵向、横向两种类型，要检查限位装置及限位间隙，判断间隙是否合理，距离通常可以调整到2～3 mm。

2.2 故障检查步骤

电子汽车衡常见故障主要在接线盒、传感器等部分，可分步骤检查。

1）检查接线盒：观察其中是否有水汽侵入，如果存在水汽，可以使用酒精擦拭干净，并使用吹风机吹干。然后观察接线情况，判断是否存在短路问题，并确认各条导线及地线或信号电缆外层屏蔽线等是否发生短路、泄露等情况。

2）检查传感器：使用多用表，先在接线盒当中检查正负激励间的电阻值，再测量总输出端正负输出间的电阻值。正常情况下正负激励间的电阻值约为400 Ω/传感器数，总输出端正负输出间的电阻值应当是250 Ω/载面数[3]。如果实际测量数值与上述标准数值存在较大的差异，则可以判断该处有故障。

3）依次断开传感器，分别使用多用表测量正负激励端、正负输出端间阻抗值，从而筛选出发生故障的传感器位置。如果未发现故障问题，则继续后续故障查找步骤。

4）依次将砝码放置在各个载面传感器角，发现故障传感器或脱开传感器的+si及-si端，不通电状态下，应当是350 Ω左右的电阻值。

3 电气汽车衡的故障排除方法

3.1 观察法

观察法主要是指目测检查设备的周身和底面，观察其是否存在明显的损伤、接线是否有破损、仪表元器件是否明显损伤、限位间隙是否合格、是否存在杂物堵塞等。例如，电子汽车衡在使用中称量不准确，出现较大误差[4]，应观察电子汽车衡是否出现：一端引桥被压塌导致秤台被挤压或卡住整个秤台；秤台两端下方由于长期使用，发生灰尘堆积堵塞。如果出现以上情况，可做相应处理，使其恢复正常功能。

3.2 测量法

测量比较法中使用多用表的电压档，对供桥电源、仪表工作电源做出测试，对比结构是否正常，同时判断传感器信号输出的稳定性以及传感器输出信号偏差情况等。还可以使用多用表电阻档，对电缆线路的断路或短路情况做出判断，同时对比判断传感器阻值情况等。

3.3 替代法

替代法就是在常规简单检测方法无法对故障位置和故障部件准确判断的情况下，分析得出几个可能存在未检出的故障元器件，使用完好的器件或替代品替换，判断是否能够排除故障正常运行[5]。通过这种方式，能够对故障器件和部位加以明确。例如，对某些故障进行判断的过程中，可以使用模拟器替代传感器信号，根据仪表能否正常显示来判断仪表故障或传感器故障是否存在。在应用替代法时，可以使用现有的替代品替代可疑的元器件，从而排除故障[6]。

3.4 排除法

排除法主要应用于可能存在故障的元器件上，在不会对整个系统工作条件造成影响的基础上，断开其与系统连接，观察系统工作情况是否正常[7]。例如，电子汽车衡显示结果漂移，在零点位置附近几十千克的范围内变化。这时采取简单测试方法，没有发现故障情况和位置，可以断开某个传感器和接线盒的接线，或以传感器脱开接线盒直接连接仪表的方式排除故障[8]。

4 电子汽车衡常见故障及排除方法实例分析

例如，某50 t电子汽车衡，在运行中经常发生信号时断时续，仪表显示机动车上秤台后出现错误或欠载提示。对设备进行分析，发现可以排除外部环境原因致发生故障，因此，检查设备本体，该设备使用七芯屏蔽电缆连接，该电缆既可以为称重传感器供电，同时又是一个信号传输线，将传感器接线盒输出电压信号向仪表传输。检查发现连接仪表的信号线损坏，因而信号时断时续。机动车上秤时发生震动，因而仪表显示异常。整改时去除七芯屏蔽电缆损坏处，重新焊接信号线接头，并对该部位进行加固防护，通电测试发现故障被排除。