传感器模拟器的使用及校准

　　1 引言

　　上海耀华生产的 XY1 型应变传感器模拟器可模拟应变式称重、测力、压力、扭矩、加速度等各种传感器的标准输出信号, 用来校准、检验相应的指示仪表, 调试各种自动衡器和自动化系统, 还可测量供桥电压、环境温度, 并具有可编程功能, 是一款高性能、高准确度、多用途的应变传感器模拟器[1], 2.00 版本的 XY1 型模拟器的内部分辨率已达到了 100 万码。本文就 XY1 型传感器模拟器的使用方法、使用注意事项和校准方法作一些简单介绍。

　　2 传感器模拟器的基本使用方法

　　2.1 传感器模拟器的主要功能是输出一个标

　　准的应变传感器信号, 用来检查仪表在各种不同的测试条件下是否都能符合标准的要求。XY1 型模拟器有四种方式设置输出信号值, 即步进输出、数字键直接设置、在设置范围内步进输出。下面将分别介绍三种方式的操作方法。

　　2.2 步进输出方式

　　步进输出方式也称为功能 0 状态。如果没有设置输出范围下限, 称重指示器开机后模拟器进入步进输出方式, 显示屏显示“F0 0.0000”,“F0”表示步进 输 出 方 式 ,“0.0000” 表 示 当 前 输 出 信 号 为0.0000mV/V。在模拟器的其它工作状态, 按“返回”键, 模拟器也会进入步进输出状态。在此状态下, 每按一次“增加”键, 输出增加一个步长值, 直到最大输出信号 2.0000mV/V; 每按一次“减小”键, 输出减小一个步长值, 直到输出信号为 0.0000mV/V。出厂时步长值设为 0.1000mV/V, 步长值可按“设置”、数字键“、确认”键修改。按“满量程”键输出最大信号2.0000mV/V, 按“零点”, 输出信号回到 0.0000mV/V。

　　2.3 数字键直接设置方式

　　按“功能”、“1”键就进入了数字键直接设置方式, 也称为功能 1 状态, 显示屏显示“F1 0.0000”,“F1”表示直接设置方式,“0.0000”表示当前输出信号为 0.0000mV/V。输入数字后按“确认”键, 即按输入的设定值输出信号。如果输入值大于 2mV/V, 则输出信号最大值 2.0000mV/V。

　　2.4 设置范围内步进输出方式

　　有的称重指示器最小输入信号电压大于 0mV,因此测试时要给出一个信号电压下限, 即对应于衡器空载状态下的信号电压。为了测试称重指示器在放大倍数最大, 即每检定分度值 e 的输入信号电压最小的状态下的性能, 要限制最大秤量时的信号电压。例如, 称重指示器供桥电压 5V, 最大检定分度数n=5000, 每 检 定 分 度 值 e 的 最 小 输 入 电 压 为1μV, 信号电压的下限为 1mV。可以计算出, 最大秤量时的信号电压为 6mV。对应信号电压下限的传感器信号为 1mV/5V=0.2mV/V; 对应最大秤量的传感器信号为 6mV/5V=1.2mV/V。为了方便测试, 按“设置”“、零点”、“0”“、·”、“2”“、确认”键, 设置信号范围下限为 0.2mV/V, 按“设置”、“满量程”、“1”“·”、“2”、“确认”键设置满量程输出信号为 1.2mV/V。再按“功能”、“2”即进入设置范围内步进输出方式, 即功能 2 状态, 模拟器屏幕显示“F2 0”, 输出信号为0.2mV/V, 屏幕上数字“0”表示当前输出信号是设定的量程范围的下限。如果设置了不为零的下限值,每次上电, 模拟器将自动进入功能 2 状态。按“满量程”键, 模拟器屏幕显示“F2 10000”, 输出信号为1.2mV/V, 数字 10000 表示整个量程分成 10000 个分 度 , 每 个 分 度 对 应 的 传 感 器 信 号 为( 1.2mV/V- 0.2mV/V) /10000=0.1μV/V, 当前输出信号是量程范围的上限。在功能 2 状态, 每按一次“增加”或“减小”, 数值加或减一个步长, 输出信号相应变化一个步长。刚进入功能 2 状态时步长为 1000分度, 每按 1 次“·”键, 步长减小一个数量级。当步长减小到 1 个分度时, 再按“·”键, 则步长恢复到1000 分度。