地磅數字稱重傳感器及其制造工藝
地磅應變式稱重傳感器的原理決定了其本身不能產生帶有數字特征的輸出信號, 制約了它向數字化、智能化方向發展。20世紀80年代中期,美國、德國等一些企業將微處 理器技術、數字補償技術與應變式稱重傳感器技術相結合,研制出數字稱重傳感器,推動了 數字稱重技術的發展。本文結合國外數字稱重傳感器的發展思路與現狀,介紹了地磅數字稱重傳 感器的工作原理與特點,數字稱重傳感器的兩種實現方法,整體型與分離型數字式稱重傳感 器的結構,數字化稱重傳感器用A/D數字模塊的工作原理與選用方法,數字式與數字化稱重 傳感器的制造工藝,并簡要介紹了數字稱重傳感器的應用。
一、概述
應變式稱重傳感器的原理決定了其本身不能 產生帶有數字特征的輸出信號,而且還存在著輸出的模擬信號小,傳輸距離短,抗干擾能力差, 稱重顯示控制儀表復雜,安裝調試不方便等固有 缺陷。應用此類稱重傳感器組裝的各種模擬式地磅,也必然具有與其相同的局限性和無法克 服的一些缺陷,滿足不了超大量程地磅、 電子平臺秤,結構復雜的液罐秤、料斗秤、配料 秤和大皮重、小秤量的特殊電子秤的需要,特別 是不能實現某些智能化的功能。
自從1971年微型電子計算機問世以來,其價 格不斷下降,功能不斷上升,使得微型電子計算 機廣泛應用于工業生產中。稱重傳感器、稱重顯 示控制器和微型電子計算機的結合,已成為稱重 傳感器和稱重顯示控制系統的發展方向,必將促 使電子稱重技術進入一個嶄新的發展階段,這就 是電子稱重系統的數字化、智能化。
20世紀80年代中期,為克服模擬式稱重傳感 器的固有缺陷,突破模擬稱重系統的局限性,美 國 TOLEDO(現 METTLER TOLEDO)公司把“數字 式”概念引入電子稱重領域,將微處理器技術、 數字補償技術與應變式稱重傳感器技術相結合, 研制出數字稱重傳感器。美國STS公司、CARDI-NAL 公司, 德國HBM公司等也都開發出具有本公 司工藝特點的數字稱重傳感器。數字技術的納入不僅解決了智能化問題,而且突破了模擬式稱重 傳感器的準確度極限,使技術性能指標上了一個 新臺階,而且在其發展史上引起重大變革,并產 生了深遠影響。
數字稱重傳感器的硬件結構,一般由模擬式 稱重傳感器電路和數字處理電路兩部分組成。數 字處理電路采用高度集成化的微電子集成電路, 主要包括:信號放大器、模數A/D轉換器、微處 理器Cpi)、存貯器EproM、通訊接口和溫度 傳感器等。在軟件上,一般利用特定的數學模型 和數字處理技術對稱重傳感器的零點、非線性、 滯后、蠕變、輸出特性和溫度特性等技術指標進 行軟件修正與補償。
數字稱重傳感器的制造工藝、電路補償與調 整、技術性能檢測與試驗方法以及與其配套的稱 重顯示控制儀表與模擬式稱重傳感器有很大區 別。因此,數字稱重傳感器是與數字稱重顯示控 制儀表共同研制開發的_項系統工程。數字稱重 傳感器與數字稱重儀表系統的工作原理簡圖如圖 1所示。
從數字稱重傳感器工作原理圖不難分析出,
原來對模擬式稱重傳感器彈性元件的苛刻要求有 所減輕,而依靠軟件的幫助可以使稱重傳感器的 技術性能大幅度提高。數字稱重傳感器的技術含 量較高,突出的表現在:
(1)數字補償技術。根據不同結構稱重傳感器傳的特性,建立準確可靠的數學模型,利用數字處 理技術對其線性、蠕變、溫度特性等進行軟件補 償,提高了稱重傳感器的準確度和綜合性能指標。
(2)軟件校正技術。采用模擬式稱重感器電 路與數字處理電路一體化設計,數字稱重傳感器的零點和輸出特性可以通過軟件自動校正,確保輸出特性的一致性。
(3)數字化的信息傳輸技術。采用標準的數字 信號傳輸技術,抗干擾能力強,信號輸出穩定可 靠,傳輸距離遠,米用RS485通訊,可達1200m。
(4)記憶功能。利用數字稱重傳感器內的數據 存儲和記憶功能,使其既具有唯一的身份標記與 特征參數以便單獨尋址,又具有自適應、自校準、 自診斷功能。
(5)現場特性。由于采用雙向、多接口的串行 通訊,使數據采集與控制在現場得以實現。采用 軟件運算方法調整四角誤差,并可進行無砝碼校準。
二、數字稱重傳感器的特點
數字稱重傳感器具有如下特點:
(1)輸出信號大,傳輸距離遠,抗干擾能力強; (2)采用cpu數字量化處理技術和數字補償技 術,對非線性、滯后、蠕變等特性進行自動軟件 補償,工藝簡單、快捷,稱重傳感器準確度高, 采用群補與各補相結合的數字補償技術,其準確 度可達到10000個分度;
(3)內裝溫度傳感器可精確補償溫度特性,補 償精度高,效果好;
(4)零點和靈敏度均由cpu數據處理完成,靈 敏度一致性可達0.01%,—致性好,便于互換,有 利維修;
(5)具有獨立的信號輸出,分辨率高,每只稱 重傳感器20bit,相當于1000000個可用計數,多只 同時使用其信號是疊加的,輸出信號大,信噪比高;
(6)多只組秤時,可采用軟件運算方法調整四 角誤差,利用數字系統實現自校準,安裝調試方 便、省時;
(7)數字稱重系統通過數字稱重傳感器的靈敏 度{補值,就可得到被稱物體的質量值,即通 過靈敏度的轉換,將質量值準確的轉換為相應的 電量值,測量該電量值就可得到被稱物體的質量 值,其最底層的溯源器不是現場標定時的砝碼, 而是試,室內的標準力源,這就是數字式地磅可以無砝碼檢定的理論基礎;
(8)現場特性好,由于采用數字雙向、多接入 的串行通訊,使數據采集和數據控制得以在現場 實現。可自動進行“四角”或“邊角”平衡調整 和無砝碼校準。
缺點:成本高,一旦出現故障只能整體更換。
三、數字稱重傳感器的兩種實現方法
與數字技術發展經歷了半數字化膜擬數字 混合方式和數字化全數字方式一樣,數字稱重傳感器也同樣有兩種實現方法。
一種是模擬加數字的方法,就是將模擬式稱 重傳感器的輸出信號,通過安裝在接線盒內的A/D 轉換數字模塊,轉換為數字信號輸出,通常稱為 數字化稱重傳感器國外稱為簡單型數字稱重傳 感器 。
一種是全數字的方法,就是在彈性元件上粘 貼電阻應變計組成電橋電路后,徹底脫離模擬式 稱重傳感器制造工藝和傳統的電路補償與調整方 法,采用安裝在稱重傳感器內部的數字處理電路 和數字補償技術與工藝,使稱重傳感器的輸出為 數字信號,經過高效率、高可靠性接口實現遠距 離傳輸,通常稱為數字式稱重傳感器畫外稱為 聰明型數字稱重傳感器。
四、數字化稱重傳感器
1.A/D數字模塊的工作原理
模擬式稱重傳感器的被測重量參數雖然最初 由敏感元件以模擬形式給出,但還要轉換成模擬 電壓或模擬電流。在制造工藝、電路補償與調整、 信號調理、模數轉換等方面已經積累很多經驗, 因而得到廣泛應用。但因其模擬信號輸出的固有 缺陷,滿足不了數字稱重技術發展的需要,唯_ 出路是向數字式智能化方向發展。由于它本身不 能產生帶有數字特征的信號,所以只能寄生于應 變電橋之外數字轉換單元,變模擬信號為數字信 號,這就是數字化稱重傳感器用的A/D數字模塊。 它同樣具備數字稱重傳感器的特點,即對數字化 的稱重傳感器進行量化處理,互換性好;可以更 方便的與計算機等其他一些數字式處理儀表連接, 使用領域更為寬廣;可實現智能化四角誤差調整; 具有故障自診斷功能并且可以有效防止作弊;采 用數字化綜合誤差補償方法和數字式通信,增強 了有效信號在傳輸過程中受傳輸線路影響和環境 條件變化的抗干擾能力,提高了稱重傳感器的準確度、穩定性和可靠性。
由于A/D數字模塊多安裝在稱重傳感器接線 盒內,所以要求盡量做得小巧一些。A/D數字模塊 由濾波器、放大器、A/D轉換器、存儲器、數字信 號處理器和接口等組成。其工作原理簡圖如圖2 所示。
A/D數字模塊把外部提供給它的5?15Vdc、 <60mA工作電源變換成某個頻率的載波信號,輸 送給模擬式稱重傳感器的應變電橋,同時將電橋 輸出的模擬電壓信號,經放大送入A/D數字轉換 器。從此,數字測量信息在數字信號處理器中完 成諸如數字濾波、線性化、速率控制、零點、刻 度、同步、補償、均衡等處理過程,最終測量結果以數字形式通過RS—485或422接口實現數據 的傳輸。通過零點校正處理和滿量程量化處理后, 使數字稱重傳感器空載時輸出為零,在額定載荷 下輸出額定的數值(例如:1000000)。數字化稱重傳 感器多只同時使用時,給每只稱重傳感器賦予唯 一的地址編號,這樣主機以查詢的方式向每一個 稱重傳感器發送指令并讀取信號。
A/D數字模塊提供20余條操作指令,上位機 通過這些指令可以設置其內部控制參數,指揮它 執行各種功能。其主要功能有自動確認初始零點、 零點自動跟蹤、穩定狀態監測、全量程去皮、毛/ 凈值切換、在± 2%FS范圍內置零、測量速率選 擇、兩點標定、設定顯示分辨度、通訊接口選擇 等,A/D數字模塊在稱重傳感器中的安裝位置如圖 3所示。
2.A/D數字模塊的選用原則及技術指標
為保證數字化稱重傳感器具有優良的技術性 能指標,選擇好A/D數字模塊至關重要,尤其對 溫度性能應進行嚴格測試篩選。A/D數字模塊的選 用原則是:
(1)應具備的基本性能指標是“四個一百”即 數字信號分辨率2 100萬數碼;測量速率2 100 次/秒;時間漂移<± 100ppm/年;溫度漂 移<± 100ppm/10°C,因為這四項技術指標直接 體現了數字化稱重傳感器的計量性能。
(2)應具有通過EMC電磁兼容試驗的能力,并 且能承受一定等級的雷擊等強電干擾和沖擊,以 提高數字化稱重傳感器的可靠性。
(3)利用高低溫試驗箱、標準信號發生器,數 字指示儀表或電子計算機,在常溫、低溫、高溫 下逐個測試溫度性能,不合格者予以剔除。
目前具備上述技術性能指標的A/D數字模塊 有德國HBM公司的AD104C型和國產的 DMP100R1 型。
利用上述A/D數字模塊制造的數字化稱重傳 感器,靈敏度為1000000Digit,準確度等級均可達 到 OIML R60 3000、4000 和 5000 分度,例如 10t、 20t、30t、40t和50t的雙剪梁型稱重傳感器,最小 檢定分度值分別為2kg、5kg、10kg、10kg和 10kg。
如以單項技術指標評定,其零點溫度影響和 靈敏度溫度影響可達到± 0.01 %F.S/10°C左右,非 線性誤差和重復性誤差為± 0.01 %F.S,滯后誤差、 蠕變及蠕變恢復均在± 0.15%F.S左右。其它技術 性能指標如下:
1)工作電壓 7?18V DC ;
2)電流消耗 S 40mA
3)異步接口 RS-485/4-wire(傳輸線長 1000m);
4)波特率1200?38400Baud
5)地址數:32 ;
6)補償溫度:一20°C?+ 50°C ;
7)工作溫度:一30°C?+ 60°C ;
8)儲存溫度-50°C?+ 85°C ;
9)安全載荷:150%F.S ;
10)極限過載:300%F.S ;
11)密封等級:IP67/IP68 ;
12)電纜長度:20m。
3.數字化稱重傳感器的制造工藝及預防靜電措施
實際上是在各項技術性能指標都較好的模擬 式稱重傳感器電橋電路的后面,裝配一個A/D數 字模塊,其功能是將毫伏級的模擬電信號翻譯成 數字信號,并全面提高技術性能指標。
只要A/D數字模塊的性能符合要求,裝配和 測試補償工藝科學合理,數字化稱重傳感器的智 能化和各項溫度性能指標,同樣可以達到較高水 平,而且性價比好。
(1)數字化稱重傳感器制造工藝
1)模塊篩選
利用高低溫試驗箱、數字信號發生器和電子 計算機等,對數字模塊進行溫度性能測試,剔除 不符合要求的模塊。
2)模塊裝配
為避免數字模塊中高精度而又較敏感的器件, 受到較強大的靜電放電tesg沖擊而導致輸入、 輸出通道損壞,應在防靜電工位,將數字模塊焊 接在稱重傳感器電橋電路上。
3)測試補償
零點校正和滿量程量化處理,在加載過程中 進行線性補償,經過計算將修正量參數下載到數 字模塊A/D內。
4)封裝
對A/D轉換數字模塊進行防護與密封處理。
5)檢測
根據檢定規程要求,進行常規和附加性能測試。
(2)靜電對A/D數字模塊的影響及預防靜電措施
在模擬式稱重傳感器接線盒內安裝A/D數字 模塊時,必須進行靜電控制,主要是防止靜電堆積和防止靜電放電。因為在A/D數字模塊中,信 號調理環節采用了極高精度而又較敏感的器件, 信號輸出通道中也使用了分辨力強且較敏感的器 件,這就要求必須在防靜電工作室或工位進行制 造和安裝。
在模擬式稱重傳感器接線盒內安裝A/D數字 模塊的防靜電措施是:使用電離器、靜電接地帶; 防靜電存儲盒和穿著防靜電工作服等。
五、數字式稱重傳感器
關于智能傳感器的定義,比較一致的看法是: 凡具有一種或多種敏感功能,能夠完成信號探測 和處理、邏輯判斷、雙向通訊、自檢、自校、自 補償、自診斷和計算等全部或部分功能的器件叫 智能傳感器,它可以是集成御整體型的,也 可以是分離件組裝御分離型的。數字智能稱 重傳感器的發展完全符合此定義,有兩種整體型 即數字化和數字式稱重傳感器,兩種分離型即無 數顯功能和有數顯功能的數字接線盒。
1.整體型數字式稱重傳感器
(1)整體型數字式稱重傳感器的結構與特點
如前所述,在稱重傳感器內部安裝有放大、 濾波、A/D轉換器、微處理器和溫度傳感器等組成 的數字電路,利用微處理器芯片已存入的軟件, 實施各項數字補償工藝,完成各項電路補償與調 整,最后采用電子束焊接或激光焊接密封。因數 字處理電路、溫度傳感器等在稱重傳感器腔內與 彈性元件為一體,故稱為整體型數字稱重傳感器。 整體型適合帶有保護外殼的、軸對稱結構的、彈 性元件內部空間大的稱重傳感器。
圓柱式結構整體型數字稱重傳感器,由雙球 面或單球面圓柱形彈性元件、帶有單層或雙層膜 片的保護外殼、壓墊、壓頭及其內部的模擬電橋 電路、數字電路及微處理器、溫度傳感器、過壓 保護電路等組成。彈性元件采用合金鋼或不銹鋼 制造,外殼多采用不銹鋼結構。
整體型數字稱重傳感器以其輸出信號大,數 字信號是一組組高低電平信號,有格式、有規律 的組成,一般為±5V;分辨率高,一般可達 20bit,相當于1000000可用計數;準確度高,穩 定性好;數字電路安裝在外殼內與電阻應變計電 橋電路為“零距離”較大幅度的降低噪聲,抗干 擾能力強,傳輸距離遠;軟件調角差,無砝碼校準等特點,應用于數字化電子衡器,具有大皮重、 小秤量的特殊電子秤和超大量程的電子汽車衡等。 但其缺點也很突出,主要是:
1)數字式稱重傳感器內部的電子元器件由10 多個增加到60多個,焊點也從30多個增加到300 多個。由于稱重傳感器的無故障工作時間與其含 有的電子原器件和焊點數量成反比,其穩定性和 可靠性必然有所下降。
2)數字式稱重傳感器內部的電子元器件決定 了其工作溫度范圍較小,一般為-10°C?40°C。如 需要在-10°C以下環境條件工作時,必須選用低溫 元器件其制造成本將呈幾倍上升。
3)數字式稱重傳感器內部的數字處理電路降 低了防爆等級,為滿足防爆要求,必須采取較昂 貴的防爆、隔爆措施。
4)數字式稱重傳感器制造和維修成本較高, 不論是電橋電路還是數字電路出現故障,均需整 體更換一個新的數字式稱重傳感器。
(2)整體型數字式稱重傳感器的制造工藝
1)自動檢測工藝
數字式稱重傳感器的彈性元件貼片組橋后, 徹底告別模擬式稱重傳感器制造工藝,在高準確 度的力標準機上,采用自動測試軟件,通過加溫 加載進行測試求得各補償項目的數學模型,形成 程序化的計算公式。
2)數字補償工藝
根據自動檢測得到的各項性能的表達公式, 編制簡單、有效的補償計算軟件,通過微處理器 進行非線性、滯后、蠕變、零點溫度與靈敏度溫 度效應等各項補償與修正以及零點校正和滿量程 量化處理。
3)技術性能測試與試驗方法
根據JJG669—2003 “稱重傳感器”國家計量 檢定規程,除進行稱重傳感器誤差拉、重復性 誤差(Er)、溫度對最小靜載荷輸出的影響(Cm)、蠕 變誤差(CC、最小靜載荷輸出恢復值(CmdoR等 試驗外,還應進行預熱時間、電源電壓變化、短 時電源電壓降低、電脈沖串、靜電放電、電磁場 輻射和量程穩定性七項附加試驗。
4)對標準力源的要求
由于數字稱重系統是通過數字稱重傳感器靈 敏度(mV/V的轉換,來測量被稱物體的重量,它最底層的溯源器不是標準砝碼而是標準力源, 因此對力標準機的準確度要求較高,其有關技術 指標原則上應優于被測數字稱重傳感器相應技術 指標的三倍。一般多采用2X 10-5準確度等級的直 荷式力標準機。
5)對組焊數字電路的工作環境實施靜電控制
由于整體型數字式稱重傳感器,是將由放大 器、A/D轉換器、微處理器和存儲器等組成的數字 電路與彈性元件置于同一密封腔內,數字電路中 的信號調理環節和信號輸出通道,均采用了高精 度、高分辨率而又較敏感的器件。對這些器件進 行測試、組裝、焊接時,必須在防靜電工作室或 防靜電工位進行,以實施靜電控制,主要是防止 靜電堆積和防止靜電放電。其控制方法與數字化 稱重傳感器組焊A/D數字模塊的防靜電措施相同, 使用電離器、靜電接地帶、防靜電存儲盒和穿著 防靜電工作服。
2.分離型數字式稱重傳感器繳字接線盒的 工作原理、特點與分類
(1)數字接線盒的工作原理
為克服整體型數字稱重傳感器制造工藝復雜、 工作溫度范圍小、防爆等級低、維護與修理難度 大等缺點,美國STS公司于1992年研制出分離型 數字稱重傳感器系統,稱為數字接線盒(Digital Junction Box)。與整體型數字稱重傳感器不同的是 放大器、模數轉換器、微處理器等數字電路,移 植到稱重傳感器外部,安裝在_個單獨的盒體 內,但其功能并沒有改變,同樣具有對所連接的 任何廠家、任何結構、任何量程的模擬式稱重傳 感器進行單獨尋址的功能,并能存儲有關參數。 組裝電子衡器時,只要將多個普通模擬式稱重傳 感器連接到多通道數字接線盒上,模擬稱重傳感 器的總輸出與整體型數字稱重傳感器一樣也是數 字信號。
多路數字接線盒可將多路模擬式稱重傳感器 的輸出信號,實時的轉換成數字信號,通過CPU 處理后傳送到上位機。其轉換原理是把外部提供 的工作電源變換成某個頻率的載波信號,輸送給 模擬式稱重傳感器的電橋電路作為激勵電源,同 時將其輸出的測量信號進行濾波放大,傳送至A/D 數字轉換器轉換為數字信號,在數字信號處理器 中完成各項補償過程,最終測量結果以數字形式從串行通訊界面的端口送出。
(2) 數字接線盒的特點
1)結構簡單緊湊,功能專使用方便,上 位機只要提供電源,即可經數字接線盒變模擬信 號為數字信號輸出,并使其具有整體型數字稱重 傳感器的特點和功能;
2)對靈敏度、輸出電阻、零點輸出等參數不 挑剔,可連接任何廠家、任何結構的模擬式稱重 傳感器;
3)每個通道均采用獨立的A/D轉換器,可實 現各路信號實時同步轉換,在不改變原有電子衡 器的承載器結構、 模擬式稱重傳感器的承力傳力 方式下,變模擬稱重系統為數字稱重系統,實現 電子衡器的數字化改造;
4)模擬式稱重傳感器可在-40?70°C環境條 件下正常工作,數字接線盒可放在室內,擴大了 數字電子衡器的工作溫度范圍;
5)安裝布線非常簡單,從數字接線盒到數字 稱重儀表只有一根電纜線;
6)數字接線盒配接普通模擬式稱重傳感器, 便于維護修理。
(3)數字接線盒的分類
數字接線盒主要有以下兩種結構類型:
1)無數顯功能的數字接線盒 無顯示功能的數字接線盒與數字稱重顯示控 制儀表配套加模擬式稱重傳感器組成數字稱重 系統。
2)有數顯功能的數字接線盒 有顯示功能的數字接線盒,實際上是將數字 接線盒與數字稱重顯示控制儀表合二為一作成一 體,具有兩者的全部功能,只要將模擬式稱重傳 感器直接連在數字稱重顯示控制儀表上,即組成 了數字稱重系統。
3.數字接線盒的應用技術
普通模擬式稱重傳感器加數字接線盒組成的 數字稱重系統,由于數字接線盒與模擬式稱重傳 感器分離,并與數字稱重儀表同在室內工作,因 此不受環境條件限制,適用于各種結構的稱重傳 感器且維護修理容易,是深受用戶歡迎的數字稱 重系統。但由于模擬式稱重傳感器與數字接線盒 之間仍有一段傳送小電壓的電纜,可能受到干擾 和引入噪聲,對數字接線盒的高分辨率有一定的 影響,設計時應給予足夠的考慮和制定有效可行 的對策。
數字接線盒的數字電路和數字補償技術,因 采用模數轉換器的方式不同也有兩種類型,一種 是每個輸入通道具有一個獨立的A/D轉換器,各 通道獨立進行各項數字補償與修正的數字接線盒; 一種是多個輸入通道共用一個A/D轉換器,對各 輸入通道分別進行各項數字補償與修正的數字接 線盒。兩種數字接線盒都可以通過雙向串行接口 與PC機、PLC或其它裝置連接。美國STS公司 2200 系列中的 2202-W4、2203、2204 和 2224 數 字接線盒,德國FLINTEC公司FDA-4數字接線 盒,德國HBM公司AD101和AD104單通道數字 接線盒,在數字稱重系統中的應用都取得了很好 的測試結果并獲得相關認證。
由于數字稱重傳感器和數字接線盒組成的數 字稱重系統,增加了推理、判斷、自診斷、自適 應等功能,除完成稱重計量信息采集外還能實現 非稱重計量信息的采集和處理。在系統內部設置了 警衛電路,既能對軟件硬件進行保護,又可記錄外 部修改操作指令,判斷操作錯誤和自動恢復原始狀 態。這是現今市場上采用微機化稱重顯示控制器的 電子稱重系統與數字稱重系統的根本區別。
現以在用模擬式地磅的數字化改造為 例說明此問題。
第一種數字化改造方案是在不改變承載器結 構、定位限位裝置、現場工作條件和原有模擬式 稱重傳感器的前提下,用與模擬式稱重傳感器數 量相同通道的數字接線盒,數字稱重儀表或電子 計算機替代模擬接線盒和模擬稱重儀表。典型的 應用實例是由4?8只模擬式稱重傳感器支撐單節 或多節承載器,4?8個輸入通道的數字接線盒, 數字稱重顯示控制器以及通過接口與其相連接的 遠程同步電腦信息資料管理系統等組成。其中數 字稱重顯示控制器的顯示屏幕多為128x 64點陣 藍底背白光LCD,顯示各種稱重計量信息,遠程 同步電腦信息資料管理系統,除實現稱重與非稱 重計量信息存儲與管理外,還能進行稱重計量全 過程錄像監控,防止作弊,并具有一機控制多臺 數字稱重系統和與其它控制系統兼容的能力。
第二種數字化改造方案是在不改變承載器結 構、定位限位裝置、現場工作條件的前提下,用同樣外形尺寸的數字稱重傳感器替代模擬式稱重 傳感器,用數字接線盒及其配套的數字稱重儀表 或電子計算替代模擬接線盒及模擬稱重儀表。其 接線程序是:將參與改造模擬式電子衡器的每只 數字稱重傳感器的供橋回路導線紅、白,輸出 回路的輸出導線和反饋導線黃、綠、黑、藍 分別對應連接在數字接線盒內。最后將數字接線 盒各數字稱重傳感器的總輸出導線,與數字式稱 重儀表相連接即完成了接線任務。其數字稱重傳 感器、數字接線盒與數字稱重儀表的接線示意圖 如圖4所示。接線注意事項:
(1)在數字稱重傳感器安裝、穿線、接線完畢后通電調試前,_定要仔細核對和檢查通訊電源 線是否接線正確,否則極易造成數字稱重傳感器 內部電路損壞;
(2)因為485接口對電壓要求比較嚴格,一般 為± 7V,超過該電壓通訊會出現問題,所以要求 秤接地良好,符合相應的國家標準的要求;
(3)在每只數字稱重傳感器的上壓板和下壓墊 之間,連接足夠粗的金屬編織的扁網線做旁路, 避免靜電和感應雷對其造成損害。
六、結語
整體型數字稱重傳感器和模擬稱重傳感器加 數字接線盒組成的數字稱重系統,都有很大發展 空間和廣闊市場前景。在我國利用數字接線盒或 組裝數字地磅或對模擬式地磅進行數字 化改造,更容易被用戶接受。