数字传感器和数字接线盒

　　1992年美国“Weigling&Measurement”杂志连续三期发表了有关数字称重系统的文章,文章一开头就提到目前数字称重系统已得到大家的认可。至今已过去15年,目前国外一些主要衡器厂家已推出了各种数字传感器、数字接线盒以及数字称重显示仪的产品,然而在我国可以说对于数字称重系统的生产和使用与外国相比还有相当的差距,对数字称重系统本质和发展的趋势的认识也不够。本文试图根据本人的认识和理解作一些介绍,供参考。

　　1　数字传感器

　　目前各生产厂家的数字传感器只能在本厂的显示器或所提供的软件支持下工作,相互间没有互换性.这一方面有技术方面的原因,另一方面也有厂家的利益的因素。这种局限性影响了数字传感器的推广和广泛使用。

　　从技术方面讲,目前数字传感器的技术参数还没有统一的标准,例如灵敏度(参看表1),这样就使得显示仪的通用性受到限制。而模拟传感器的灵敏度定义为mV/V,非常便于显示仪的统一。另外目前的数字式传感器基本限于柱形,不能适应各种衡器和称重装置的要求。

　　在表1中,列出了HBM公司和FLINTEC公司的数字传感器和模拟传感器的一些技术指标。由表1可以看出数字传感器的输出为数字信号,即脉冲数列,而模拟传感器的输出为模拟电压信号,因此它们的灵敏度表示完全不同,前者为可输出的最大脉冲数,后者为2mV/V的电压信号。还可看出HBM公司和FLINTEC公司对灵敏度值的表示并不统一。而且在用词上也不一致, HBM公司,延用Sensitivity;FLINTEC公司用Rated Output,即额定输出。有的公司还用Internal resolution,即内分辨率表征传感器的输出特性。例如RC3D型数字传感器,额定输出为2 000 000,内分辨为550 000。而按OIML R60号国际建议这似乎是传感器的最大检定分度,目前有关数字传感器的一些技术指标,不仅各厂家间不统一,而且与国际建议的规定也不一致。由表1还可以看出,数字传感器和模拟传感器的主要计量性能如温度性能、蠕变等几乎没有差别。但从大批量生产而言,从发展看数字补偿要比模拟补偿更有优势,也可能更便宜。

　　2　数字接线盒

　　数字接线盒是英文“Digital J-BOX”的中文名称,是延用模拟传感器的“J-BOX”接线盒名称。模拟接线盒只有接线的功能。而数字接线盒则包含了称重显示器的基本功能,放大、数/模变换和数据传输,有少数还有数据显示功能。

　　表2中介绍四家数字接线盒的主要技术特性和功能。从列举的四种产品的计量技术指标可以看出,它与近代称重显示器的技术指标基本相同,通信接口也相同。所以从形式上讲,数字接线盒与称重显示器除功能外基本没有差别。因此数字接线盒与通用称重显示器之间没有原则上的分界线。但与工业中使用的称重控制仪相比只能通过RS 485、RS 232等通信接口与专用的显示器或计算机相联,而无信号控制的输入和输出口。现今的数字线盒也能与现场总线(Fieldbus)连接,如gwt公司的PR1720。数字接线盒的数字传感器的出现,虽然从表面上看与过去的模拟结构没有多大区别,而在理念上确有完全不同的进步.