串联式接线盒的原理和应用

　　使用多只应变式传感器衡器的“角差修正”是衡器生产调试中的非常普通的一步工作，很多人都会做，但其中也有一些误区，这些误区可能使调试过程变得复杂甚至影响秤的长期稳定性。本文从实践的角度出发，首先介绍了串联式接线盒的原理、每个传感器回路上使用一个电位器或是两个电位器接线盒间的差别，最后向新手推荐一种常规的调角方法，希望能给大家启发。

　　一、串联式接线盒原理

　　(一) 应变式传感器并联使用原理分析目前采用多只应变式称重传感器装成称重单元的衡器，基本上都是采用对应相同信号成并联的方式，即在逻辑上将所有的传感器相对应的供桥电源引线和信号引线分别接在一起 (实际应用中还要加上角差修正用的电位器、电阻)，接到仪表上使用。

　　经理论分析计算，我们知道其并联后的输出信号是各个传感器输出信号按其输出阻抗的倒数(电导) 加权平均后的信号。以四个传感器为例，并联后的输出信号为：

　　这样并联后的输出信号和总重量成线性的正比关系，而和各个传感器分担重量的百分比没有关系，在理论上可以认为这样的衡器没有角差。

　　实际上构成衡器的各传感器间的灵敏度和输出阻抗不完全相同，因此并联后的输出信号和各个传感器分担重量的百分比有关系，这就导致角差。角差修正就是通过调节各传感器的灵敏度或输入阻抗，将灵敏度乘输出电导的值调节一致。

　　(二) 串联式接线盒的原理

　　串联式接线盒是通过调节单个传感器的激励电压来调节其灵敏度的。当电位器的阻值改变后，其灵敏度和输出阻抗都发生了改变，经理论计算，灵敏度发生的变化要远大于输出阻抗发生变化的影响，为了讨论方便，下面我们仅考虑调节电位器对灵敏度发生的影响。串联式接线盒的原理如图 1所示。

　　二、串联式接线盒的选择

　　(一) 串联式接线盒的种类

　　目前常用的串联式接线盒有两种，一种是如图 1 所示采用 2 个电位器的调整方式，电位器的阻值为 20Ω，另一种是只使用其中一个电位器的方案 (省略图 1 中的 W2- 1 和 W2- 2 的电位器)，电位器的阻值为 50Ω。下面我们来比较一下两者的差别。

　　◆ 使用两个电位器方式的优点：

　　a. 调节精度相对较高 (调一圈对应的电阻较少);

　　b. 如果平衡的调节两个电位器，调节后输出的共模电压值不变，对零点的影响较小，调节比较直观。

　　◆ 使用一个电位器的优点：

　　a. 一个角只调节一个电位器，操作较容易;

　　b. 元器件减少一半，故障率也减少一半。用户可以根据自己的使用场合和偏好，选用合适的串联式接线盒方案。