检测称重显示器的新型方法及其装置

　　称重显示器( 以下简称“显示器”) 犹如电子衡器的头脑, 它接收、加工、处理称重传感器( 以下简称“传感器”) 输出信号, 不仅能把被称物的质量以数字形式准确地表达出来, 而且能完成置零、去皮、零点跟踪、自检校验等功能。时下, 绝大多数显示器以普遍应用的电阻应变式传感器为服务对象, 取自传感器的电压信号, 经过放大滤波、A/D转换、运算求值等环节, 最终给出结果。显示器的检测方法早期主要有电压源法、电位差计法、传感器法, 如图1、图2和图3所示。前两种方法的最大问题是将显示器整机“电压比”技术抛弃一边, 人为硬性分项检测, 然后再作综合, 此方法陈旧落后。传感器法存在准确度低, 配套力源不便携带等不足。

　　鉴于电压源法、电位差计法和传感器法的上述不足,产生了高精密校验器法(以下简称“检验器法”或者“模拟器法”)。国际有关计量组织对此方法给予了充分肯定和推荐, 美国、日本、欧盟等先后实施, 获得了很好的效果。我国近年来在一些地区和部门作了实践应用, 反映良好。

　　该法如图4所示。校验器的输入、输出端直接与显示器输出、输入端相连, 中间没有传递环节, 只要轻轻拨动校验器的有关旋钮, 就能完成显示器各种性能参数和控制功能的检测工作。

　　一、检验器的基本特征

　　1.工作参数等效: 检验器由专门设计电阻网络代替了传感器电阻应变式桥路, 两者的输入电阻、输出电阻,回路状态等效一致, 保持了检测和使用情况相符合。

　　2.误差小, 不仅能满足三、四级秤的显示器的全部检测要求, 而且能涵盖部分二级秤显示器的检测要求。

　　3.时漂小、温漂小、稳定性好。

　　4.噪声低、步进值小、量程宽等。

　　二、检验器的主要技术指标

　　1.输入电压范围(5～20)V(DC激励);

　　2.测量范围(1～4)mV/V, 分为6挡;

　　3.置零范围0.1FS;

　　4.校准范围≥3%FS;

　　5.称量范围(0.1～1.1)FS分11挡;

　　6.步进率及范围1×10-5FS×20;

　　7.重复性、非线性≤1×10-5FS;

　　8.温度系数≤3×10-6

　　FS/℃(0～40℃)。

　　典型检测数据见表1和表2。

　　三、校验器应用举例

　　1.非自动平衡器显示器的检测

　　如图4所示, 不论三级、四级显示器还是部分二级显示器, 均能用校验器进行检测。例如确定最小检定分度值、最大检定分度数、最大误差、非线性、重复性、时漂、温漂、供电源脉冲串干扰、高频电磁场辐射等技术数据; 又如确定置零、去皮、零点跟踪等控制功能误差。可以说, 显示器的所有项目试验和检测, 几乎都离不开检验器。