电子称重技术应用分析

　　1 前言

　　随着生产物流作业和工序配料作业过程的高度自动化及物流管理数据信息化工作的推进，作为生产过程控制和管理对各类物流基础数据信息的实施自动获 取需要，生产现场均采用各种连续自动的检测设备作为 L1 级重要的信息源装备来完成，其中电子称重技术装备在获取物流重量信息这一过程中得到广泛应用。

　　2 概述

　　在物流数据信息管理的一个重要环节中，物资计量所用汽车衡、铁路动态 (静态) 轨道衡和生产工序中配料的各类料斗秤、皮带秤、地上(中、下) 衡及辊道秤、行车秤等一系列电子称量装置大都采用应变片技术的称重传感器，其工作原理是根据应变电阻的变化来检测力的变化，并用不平衡电桥将应变电阻的变 化转换为 mV 电压信号输送到称重处理系统，转化为对应的重量信号进行显示，并以通讯方式向物流管理的终端处理系统传输。

　　一般情况下，工业现场设计安装的电子称量系统有多个受力支承点，即由多个承载重力的称重传感器组成，而称重传感器的总量汇总信号有串联和并联两 种方式。根据不同需要无论什么样的秤体结构选择，设计原则上都要求多个受力支承点的称重传感器受力要均匀，从而减少偏载来提高使用的安全性和称量的准确 性，但实际安装应用中受力不均匀是常见现象，要确保系统称量的准确性，就必须从称重传感器的串联和并联以及称重传感器本身的一些性能参数上进行分析研究， 以解决由于结构受力不均而影响称量的不准确性问题。

　　所有称量系统，秤体的结构及相关配套设备参数设计是确定称量系统运行稳定、准确可靠的重要原则，对一些秤体设计上的缺陷或实际使用中的条件变化 而影响系统运行的稳定性和准确性问题，我们可以通过称量系统的其他设备选型配置调整来弥补秤体结构变形等相关参数变化而引起的称量误差，例如：传感器的选 型及参数的配置和多个支承点称重传感器汇总信号的连接方式选择等，但秤体的结构设计和安装要求还是不容忽视的一个基本问题，本文不做讨论。以下只从传感器 的一些重要性能原则上的要求，对一些基本问题进行进行分析。

　　3 传感器特性及连接方式分析

　　3.1 传感器灵敏参数与传感器并联使用原则

　　实际使用中的电子称重系统，多个传感器的灵敏度和输出电阻两参数在设计选型时可以确保一致，但在使用安装中常常存在两个不确定的变化因素：一是 几个支承点称重传感器受力的不均匀性 (实际使用过程中的受力不确定性)，导致各传感器输出的 mV 值不同。在此情况下，若灵敏度S 参数一致，则几个传感器并联后力—电转换的合成信号与实际值一致;若灵敏度 S 参数不一致，则几个传感器信号并联后的合成信号将偏离力—电转换的实际值;二是几个传感器输出电阻和接线盒内信号调整电阻值组成的信号源内阻的不一致 (调整过程的不确定性带来的影响)，在几个传感器受力不均匀情况下，再加上灵敏度 S 参数不一致，几个传感器信号并联后合成信号将偏离力—电转换的实际值。由此可见，传感器灵敏度参数 S 是系统配置选型中一个很重要的参数，所谓灵敏度 S 参数不一致而影响称量的准确性，是来自传感器受力的不均匀性，同时也有来自各传感器输入 / 输出内阻及接线盒内调整电阻的不同而产生的影响。