一?概述

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各行各業(yè)的發(fā)展日新月異。傳感 器技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使稱重技術(shù)如虎添 翼得到了迅速發(fā)展，種類繁多的衡器產(chǎn)品先后上市，在我國 現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮了巨大的作用，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益和

經(jīng)濟(jì)效益。

目前，各種地磅的使用越來越廣泛，但由于其秤臺臺 面較大，一般都由多只傳感器組成其稱重系統(tǒng)，所以在調(diào)試 時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，特別表現(xiàn)在偏載誤差的調(diào)試上，需要在秤臺的 幾個(gè)角反復(fù)加載多次，才能將誤差調(diào)整在允差范圍之內(nèi)。這 對于多數(shù)沒有大噸位砝碼的用戶而言，這種調(diào)試方法無疑是 一種負(fù)擔(dān)。筆者從事衡器裝修及檢定工作多年，多年的工作 中碰到了不少問題，使自己積累了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，現(xiàn)將其 中有關(guān)偏載誤差的檢測及修正問題提出來，談?wù)勛约旱目捶ǎ?/span> 與同行共同探討交流。

二.稱重原理及偏載誤差的產(chǎn)生

地磅一般秤臺臺面較大(12m-20m)，由4只以上傳感 器組成系統(tǒng)。如上圖所示，當(dāng)秤臺受力后，各個(gè)傳感器將重 量轉(zhuǎn)換成毫伏級電壓信號，經(jīng)過接線盒將信號疊加后，送A/ D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字量，經(jīng)CPU處理后輸出顯示信號或 送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。但是由于各個(gè)傳感器的輸出靈敏度S (2mV/V ± 2%)及輸出阻抗R(350 ± 3)的不一致性，使同樣 的重量在不同的位置上輸出的電壓信號不一樣。其次由于基 礎(chǔ)施工的誤差而造成秤臺安裝高度誤差等因素，均會(huì)出現(xiàn)上 述情況。

三、偏載誤差的測試

目前我們執(zhí)行的檢定規(guī)程為JJG555-96《非自動(dòng)秤通用 檢定規(guī)程》，該規(guī)程4.5.2條規(guī)定偏載測試時(shí)，同一砝碼在不 同位置的示值，其誤差應(yīng)不大于該秤量的最大允許誤差。”筆 者認(rèn)為偏載誤差測試的目的，應(yīng)是盡量使各承重點(diǎn)示值一致， 把各承重點(diǎn)的誤差控制在一定的范圍內(nèi)，以免影響秤的準(zhǔn)確 度以及秤變動(dòng)誤差的測試，給日常秤量工作帶來不便。規(guī)程 還規(guī)定各個(gè)承重點(diǎn)上施加的砝碼約等于最大秤量x 1/(N-1) (N為傳感器總數(shù))。根據(jù)我們本地實(shí)際情況，我們檢定用的 砝碼基本都20KG —個(gè)的小砝碼，如果我們對一臺型號為 SCS-30，最大秤量30t,長12m,有6只傳感器的地磅進(jìn) 行偏載誤差測試，則需要用最大秤量30t+ (6-l)=6t的砝碼 進(jìn)行偏載誤差的測試，如果偏載超差，因6個(gè)承重點(diǎn)之間影 響以及可調(diào)電位器的不線性，將要用300個(gè)20KG的砝碼在 12m長3m寬秤臺的6個(gè)承重點(diǎn)上反復(fù)調(diào)整多次，才能使偏載 誤差符合檢定規(guī)程的要求。筆者在工作中經(jīng)過實(shí)踐認(rèn)為用輪 距< 1/2秤臺寬度、軸距< 1/3秤臺長度的農(nóng)用車等工具加 裝恒定物品，使之重量為最大秤量x l(N-l)來進(jìn)行測試，這 樣做既保證了規(guī)程的要求，又節(jié)約了大量的人力、物力，深 受用戶的歡迎。

四.偏載誤差的烽正

目前偏載誤差的修正主要是在地磅的接線盒內(nèi)進(jìn)行， 其方法有兩種(1)串聯(lián)接線法（2)并聯(lián)接線法，目前主要使 用并聯(lián)接線法，這種方法是在每個(gè)傳感器的正激勵(lì)電壓E+ 串接一只可調(diào)電位器，通過調(diào)整電位器來調(diào)整激勵(lì)電壓，從 而達(dá)到調(diào)整偏載誤差的目的。但是由于傳感器并聯(lián)后各回路 之間的相互影響，用這種方法進(jìn)行調(diào)試，往往需要反復(fù)加卸 砝碼并反復(fù)調(diào)整可調(diào)電位器的阻值，才能得到滿意的結(jié)果。 筆者曾做過實(shí)驗(yàn)，在一臺由6只傳感器組成的30t汽車衡調(diào)試 過程中，需要在每個(gè)承重點(diǎn)反復(fù)加卸砝碼3-6次，才能將偏 載誤差調(diào)整在允許誤差范圍之內(nèi)。由此可見對于大型汽車衡 的檢定，必然更加費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

綜合上述情況，如果能采用一種新的偏載誤差調(diào)整方 法，既省力省時(shí)，又能滿足檢定規(guī)程中的要求。這既是廣大 用戶的希望也是我們技術(shù)監(jiān)督工作者義不容辭的責(zé)任。

筆者在多次實(shí)踐的基礎(chǔ)上，研究出了一種新的偏載誤差 修正方法。下面以4只傳感器組成的地磅為例，說明其工 作原理。

圖中A、B、C、D為4只同樣型號的稱重傳感器，當(dāng)稱 臺上加載砝碼時(shí)，砝碼的重量分布在A、B、C、D上，故下 列式成立：

wA+wB 十 wc+wD=w

式中wA、wB、We、wD、分別是4只稱重傳感器所 承受的重量則：稱重傳感器的輸出信號u=e.s.w/wt E-激勵(lì)電壓 S-輸出靈敏度W-為有效載荷

wT-為額定載荷

則:W=U ? Wt/E ? S=U ? M

對于每只稱重傳感器，其W. E、S為固定值，則WA、 wB. we、wD、均為常數(shù)。

則:11八.M^+Ug _ Mg+Uq .

由于傳感器輸出靈敏度S的不一致性造成偏載誤差。為 此，引進(jìn)一個(gè)修正系數(shù)K,當(dāng)在A、B、C、D四點(diǎn)加載時(shí)， 下列方程組成立：

UA1KA+UB1KB+UC1KC+UD1KD=W UA2KA+UB2KB+U C2KC+UD2KD =W UA3KA+UB3KB+UC3KC+UD3KD =W UA4KA+UB4KB+UC4KC+UD4KD =W 式中:U表示傳感器在第n個(gè)加載點(diǎn)時(shí)的輸出信號n=1、 2、3、4、……

Ka, Kb、Kc, Kd、分別表示A傳感器、B傳感器、C 傳感器、D傳感器的修正系數(shù)。

通過對以上方程組求解.即可得到ka、kb、kc, kd 的值。

上圖所示偏載誤差修正的工作過程：

1、在A、B、C、D四個(gè)位置分別加載檢定規(guī)程4.5.2條 所要求的砝碼或同樣重量的替代恒定物，這時(shí)A、B、C、D 傳感器因受力而輸出電壓信號，我們通過多路開關(guān)分別讀取 四個(gè)傳感器的輸出信號記錄下來，通過計(jì)算分別得到ka、 kb、kc, Kd 的值。

2、取其中一個(gè)K值為1,然后調(diào)整其他三個(gè)傳感器的可 調(diào)電位器使其K值為1。

五、結(jié)束語

用上述方法調(diào)整地磅的偏載誤差，一般情況下只須加 載兩次即可調(diào)整完畢，真正做到了省時(shí)省力，為用戶節(jié)約了 費(fèi)用，受到了用戶的好評。以上是筆者在工作中的學(xué)習(xí)收獲， 在這里寫出來與大家進(jìn)行交流，以便促進(jìn)該技術(shù)在地磅調(diào) 試和檢定中的應(yīng)用，共同提高我們的整體水平。以上觀點(diǎn)如 有不當(dāng)之處，歡迎批評指正。