汽车衡信号传输长线补偿
电子汽车衡在使用前期,由于受到技术工艺方面的限制,尤其是受二次仪表与秤台传感器距离较远,以及温度变化较大时的影响,使之难以保证计量精度和稳定性,那么如何克服上述问题,保证其使用性能呢?表述如下:
传感器与二次仪表远距离传输
测量装置基本原理
测量电路与向传感器供电的供桥电源一般装在同一个机箱内,二次仪表要向现场秤台传感器提供电源,传感器把电信号传输到二次仪表进行计量处理。但由于用户对产品的使用要求不同,现场安装条件各异,所以它们之间的间距不同。通常二次仪表传感器在 10 米内为近距离传输,10 米以外为远距离传输。
长度对传输电缆线的影响
传感器通常是使用带屏蔽的多芯电缆与二次仪表连接,如图 b,在传输当中,线路损耗必然存在。从长度的角度来说,输入到传感器端的电压稍微下降,但由于该端信号较强,这一损耗可以忽略,然而,对于传感器输出信号,因其自身很弱,这一压降不可忽略。
VIN:二次仪表输入电压;V0:传感器输出电压;VD:电缆线上电压;RIN:二次仪表输入阻抗RD:电缆线电阻ρ:电阻率;L:电缆线长度;A:电缆线面积。
解①、②方程,得出:
由上式看出,当L 变大时,VIN 变小,也就是说随着电缆线增长,其本身的压降增大,则传感器输入到二次仪表端的信号变小,为了满足相同的额定量程,必须提高二次仪表的放大倍数,采用提高二次仪表的灵敏度方法来对线路损耗进行补偿,这对二次仪表就提出了更高的要求。否则,当电缆太长,信号减弱太多,二次仪表输入电压小于其最高灵敏度时,仪表就会跳字。
温度对传输线电阻的影响
由图 b 得出传感器输入电压:
RC:传感器输入阻抗
传输线电阻RD 与长度成正比,并且随着温度的变化可变化。当传感器与供桥电源相距较短时,电缆电阻RD 不大,所以温度的变化对其影响有限。但当两者相距较长时,由于电缆电阻RD 的增大,则温度的变化对其影响明显。这时,温度的变化引起 RD 变化,同时造成电缆电压 VD 同步变化,从而使得 V’IN 也发生变化,这样就造成传感器输出信号产生波动,使得计量产生很大误差,所以,稳定 V’IN,是远距离信号传输的关键。
稳定二次仪表的工作措施
依前所述,传输电缆长度增长后,系统会出现跳字和漂移,从而影响计量精度,因此要合理选择电缆长度。
电缆线长度的选择
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