电子衡器对称重传感器的兼容性检查分析

　　1 概述

　　称重传感器是电子衡器的核心部件，称重传感器的性能优劣直接影响到电子衡器的计量性能。由于部分电子衡器 (如大型衡器) 无法直接进行环境试验，为了确保这些衡器的计量性能，国际法制计量组织76号建议 R76- 1 在附录 F 中规定了对非自动衡器模块的兼容性检查。即根据衡器的具体用途、规格、性能规定所用传感器必须在计量性能方面满足以下要求。

　　(1) 准确度等级 (R76- 1，F.2.1)

　　传感器的准确度等级，包括温度范围和对湿度与蠕变稳定性的评价，必须满足对衡器的要求,与衡器对应的传感器准确度等级见下表：

　　(2) 传感器的最大秤量 (R76- 1，F.2.4)传感器的最大秤量应满足条件

　　Emax≥Q·Max·R/N

　　(3) 传感器的最小静载荷 (R76- 1，F.2.5

　　承载器引起的最小载荷必须等于或超过传感器的最小静载荷 (很多传感器都有Emin=0)：

　　Emin≤DL·R/N

　　(4) 传感器的最大检定分度数 (R76- 1，F.2.6)对每只传感器，传感器的最大检定分度数 nLC(见 OIML R60) 应不小于衡器的检定分度值数 n：

　　nLC≥n

　　在多范围或多分度衡器上，这适用于任何个别的称量范围或部分称量范围：

　　nLC≥ni

　　在多分度衡器上，最小静载荷输出恢复 DR(见 OIML R60) 应满足条件：

　　DR·E/Emax≤0.5·e1·R/N 相应地，DR/Emax≤0.5·e1/Max

　　其中，E=Max·R/N 是在衡器用 Max 加载时传感器的部分加载。

　　可接受的解决方案：

　　式中，DR 为未知数，应当满足 nLC≥Max/e1的条件。

　　此外，在多范围衡器上，同一传感器用于一个以上的范围，传感器 (见OIML R60) 的最小静载荷输出恢复 DR 应满足条件：

　　DR·E/Emax≤e1·R/N相应地，DR/Emax≤e1/Max

　　可接受的解决方案：

　　式中，DR 为未知数，应当满足 nLC≥0.4·Maxr/e1的条件。

　　(5) 传感器的最小检定分度值 (R76- 1，F.2.7)传感器的最小检定分度值 vmin(见 OIML R60)应不大于检定分度值e 乘以载荷传递装置的缩小比 R 并除以传感器数量 N的平方根，如适用：

　　vmin≤e1·R/ 姨N

　　注：Vmin是用质量单位测得的，这个公式适用于模拟和数字两种传感器。

　　在多范围衡器 (同一传感器用于一个以上的范围) 或多分度衡器上，e 用 e1替换。

　　上述要求对控制电子衡器的计量性能起到积极作用，但由于电子衡器类型较多，不同衡器使用传感器的数量不一，结构重量占总称量的比重不一，并且大多数衡器因考虑超载、偏载及动载等因素，使衡器的测量范围与衡器上所用的传感器的测量范围并不一致。另外，电子衡器大多可以通过二次仪表进行分段线性化。因此，衡器的准确度级别不能与称重传感器的准确度级别进行简单等同。简单采用 OIML R76 中的兼容性检查条款F2.1 及 F2.6 并不科学。另外，称重传感器的最小检定分度值 vmin是评价传感器适用较小称量范围的能力，可以理解为较大规格的传感器可用于较小规格衡器的能力，因此R76- 1，F2.7 条也不合理。