一?概述

隨著(zhù)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)、計算機技術(shù)的應用，使稱(chēng)重技術(shù)如虎添 翼得到了迅速發(fā)展，種類(lèi)繁多的衡器產(chǎn)品先后上市，在我國 現代化建設中發(fā)揮了巨大的作用，產(chǎn)生了良好的社會(huì )效益和

經(jīng)濟效益。

目前，各種地磅的使用越來(lái)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(chēng)重系統，所以在調試 時(shí)費時(shí)費力，特別表現在偏載誤差的調試上，需要在秤臺的 幾個(gè)角反復加載多次，才能將誤差調整在允差范圍之內。這 對于多數沒(méi)有大噸位砝碼的用戶(hù)而言，這種調試方法無(wú)疑是 一種負擔。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(wèn)題，使自己積累了一些經(jīng)驗和教訓，現將其 中有關(guān)偏載誤差的檢測及修正問(wèn)題提出來(lái)，談?wù)勛约旱目捶ǎ?/span> 與同行共同探討交流。

二.稱(chēng)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。如上圖所示，當秤臺受力后，各個(gè)傳感器將重 量轉換成毫伏級電壓信號，經(jīng)過(guò)接線(xiàn)盒將信號疊加后，送A/ D轉換器轉換成脈沖數字量，經(jīng)CPU處理后輸出顯示信號或 送往計算機進(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 礎施工的誤差而造成秤臺安裝高度誤差等因素，均會(huì )出現上 述情況。

三、偏載誤差的測試

目前我們執行的檢定規程為JJG555-96《非自動(dòng)秤通用 檢定規程》，該規程4.5.2條規定偏載測試時(shí)，同一砝碼在不 同位置的示值，其誤差應不大于該秤量的最大允許誤差。”筆 者認為偏載誤差測試的目的，應是盡量使各承重點(diǎn)示值一致， 把各承重點(diǎn)的誤差控制在一定的范圍內，以免影響秤的準確 度以及秤變動(dòng)誤差的測試，給日常秤量工作帶來(lái)不便。規程 還規定各個(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)。根據我們本地實(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(cháng)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 響以及可調電位器的不線(xiàn)性，將要用300個(gè)20KG的砝碼在 12m長(cháng)3m寬秤臺的6個(gè)承重點(diǎn)上反復調整多次，才能使偏載 誤差符合檢定規程的要求。筆者在工作中經(jīng)過(guò)實(shí)踐認為用輪 距< 1/2秤臺寬度、軸距< 1/3秤臺長(cháng)度的農用車(chē)等工具加 裝恒定物品，使之重量為最大秤量x l(N-l)來(lái)進(jìn)行測試，這 樣做既保證了規程的要求，又節約了大量的人力、物力，深 受用戶(hù)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(xiàn)盒內進(jìn)行， 其方法有兩種(1)串聯(lián)接線(xiàn)法（2)并聯(lián)接線(xiàn)法，目前主要使 用并聯(lián)接線(xiàn)法，這種方法是在每個(gè)傳感器的正激勵電壓E+ 串接一只可調電位器，通過(guò)調整電位器來(lái)調整激勵電壓，從 而達到調整偏載誤差的目的。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)行調試，往往需要反復加卸 砝碼并反復調整可調電位器的阻值，才能得到滿(mǎn)意的結果。 筆者曾做過(guò)實(shí)驗，在一臺由6只傳感器組成的30t汽車(chē)衡調試 過(guò)程中，需要在每個(gè)承重點(diǎn)反復加卸砝碼3-6次，才能將偏 載誤差調整在允許誤差范圍之內。由此可見(jiàn)對于大型汽車(chē)衡 的檢定，必然更加費時(shí)費力。

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

筆者在多次實(shí)踐的基礎上，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(shuō)明其工 作原理。

圖中A、B、C、D為4只同樣型號的稱(chēng)重傳感器，當稱(chēng) 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(chēng)重傳感器所 承受的重量則：稱(chēng)重傳感器的輸出信號u=e.s.w/wt E-激勵電壓 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(chēng)重傳感器，其W. E、S為固定值，則WA、 wB. we、wD、均為常數。

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K,當在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。

通過(guò)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(guò)程：

1、在A、B、C、D四個(gè)位置分別加載檢定規程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(guò)多路開(kāi)關(guān)分別讀取 四個(gè)傳感器的輸出信號記錄下來(lái)，通過(guò)計算分別得到ka、 kb、kc, Kd 的值。

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

五、結束語(yǔ)

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