数字接线盒在称重系统中的应用

　　一、模拟接线盒存在的问题

　　目前汽车衡大部分都使用模拟接线盒, 其主要对模拟传感器输出信号的平均化和角差进行调整。由于模拟传感器内部的温度补偿电阻都是在单个传感器测量时进行的, 当多个传感器并联后, 造成原来的温度补偿特性破坏。特别在夏天和冬天使用环境条件比较恶劣的情况下, 温度影响造成的示值误差较大。现以调桥压的模拟接线盒为例说明:

　　1.量程特性

　　由于模拟接线盒电位器的电阻温度系数为±1×10-3/℃, 而单个模拟传感器的输入电阻温度系数为 4×10-3/℃, 当温度变化时, 模拟传感器的供桥电压也发生变化, 造成模拟传感器的量程温度特性也变化。

　　2.零点特性

　　由于各传感器零点温度补偿电阻存在一些差别, 当两个以上模拟传感器输出并联后, 零点温度补偿特性就完全改变。造成模拟传感器的零点温度特性也产生变化。

　　二、数字接线盒工作原理

　　数字化技术使数字接线盒实现了每个传感器独立供电、独立滤波, 经多路模拟开关进行放大和A/D 转换, 最后通过 CPU 进行加权和处理, 利用RS485 通讯接口, 将数据传送给显示仪表或电子计算机。

　　角差调整只是调整各传感器的权数, 不存在电路上的关联而产生关联误差。

　　三、数字接线盒的优点

　　1.利用每个传感器独立供电的原理, 数字接线盒实现了在同一台秤上, 可以使用不同阻抗、输出灵敏度及零点输出不一致等各种模拟传感器。

　　2.由于每个传感器信号独立 A/D 转换, 所以很容易通过数字接线盒实现传感器的故障自诊断。

　　3.利用仪表具有自动角差调整功能, 数字接线盒可实现自动角差调整。由于各传感器调整相互不关联, 而且每个传感器有 A/D 值, 所以可以实现角差自动调整。必要时可采用手动调整( 也只是在仪表上进行单点权数微调) 比模拟接线盒方便快捷( 不需要在接线盒内调整) 。也大大降低劳动强度,提高工作效率。

　　4.具有传输距离远、抗干扰能力强、称量准确度高等特点。数字信号只有“0"、"1”两个电平, 数字化后的信号是用若干位二进制的两个电平表示, 因而在连续处理过程或在传输过程中引入杂波后, 其杂波幅度只要不超过某一额定电平, 通过数字信号再生, 都可以把它清除掉, 即使某一杂波电平超过额定值, 造成误码, 也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以, 在数字信号传输过程中, 不会降低信噪比。

　　模拟信号在处理和传输过程中, 每次都可能引入新的杂波, 为了使输出达到足够的信杂比, 就必须对各种处理设备提出较高的信杂比的要求。模拟信号要求 S/N>40dB, 而数字信号只要求 S/N>20dB。