多傳感器地磅角差調(diào)整方法

本文敘述接線盒連接起各個(gè)傳感器，然后輸出給稱重儀表,除了信號(hào)可以有累加功能外，接線盒的另一個(gè)重要作用是讓人對(duì)秤的角差進(jìn)行調(diào)整。目前稱重行業(yè)一共有三種主流的角差調(diào)整方式，各有利弊，對(duì)傳感器的性能要求也不一樣。

1、引言

對(duì)于大容量地磅來(lái)說(shuō)，典型的結(jié)構(gòu)是將稱重傳感器（簡(jiǎn)稱傳感器，下同）安裝在秤臺(tái)的四個(gè)角，將各個(gè)傳感器用接線盒連接起來(lái)，累加所有傳感器的輸出，然后輸出給稱重儀表，除了信號(hào)累加功能外，接線盒的另一個(gè)重要作用是讓人對(duì)秤的角差進(jìn)行調(diào)整，目前稱重行業(yè)一共有三種主流的角差調(diào)整方式，各有利弊，對(duì)傳感器的性能要求也不一樣。

2、多模擬傳感器連接模型

將模擬傳感器簡(jiǎn)化為有內(nèi)阻的電壓源，如圖1所示。四只傳感器組成一臺(tái)秤時(shí)，將各傳感器對(duì)應(yīng)輸入線（圖中沒(méi)有表示出來(lái)）與輸出線直接并聯(lián)。S1-S4分別為各傳感器的滿量程輸出電壓，R1-R4分別為傳感器的輸出電阻。

假設(shè)總載荷為

假設(shè)總載荷為W，各個(gè)傳感器上載荷的分配系數(shù)分別為K1,K2,K3和K4,顯然，K1+K2+K3+K4=1,其中0≤Ki≤1   (1)

則各傳感器的輸出為

為了保證輸入阻抗的對(duì)稱性，需要在正負(fù)激勵(lì)端各串入一個(gè)電位器，并且必須嚴(yán)格保證這兩個(gè)電位器的調(diào)整值一致，否則會(huì)造成各個(gè)傳感器的共模輸出電壓不同，造成整秤的零點(diǎn)奇異。

另外，該方法對(duì)傳感器的輸出對(duì)稱性要求也很高，因此，這種方法應(yīng)用很少。

4.2輸出端并聯(lián)電位器法

在每個(gè)傳感器的輸出端并聯(lián)了一個(gè)電位器（典型值為200k),為了防止電位器調(diào)到0對(duì)傳感器產(chǎn)生影響，在電位器上串聯(lián)了一個(gè)100K的固定電阻。在每個(gè)傳感器的兩條輸出線上都串聯(lián)了一個(gè)2.5K的固定電阻，稱為隔離電阻。經(jīng)過(guò)隔離電阻阻的各個(gè)傳感器的輸出并聯(lián)后接到儀表，如圖2所示。

隔離電阻的作用是為了減少調(diào)整一個(gè)傳感器的電位器時(shí)對(duì)其他傳感器的輸出影響。

這種方式的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)整角差時(shí)各個(gè)傳感器之間影響小，一般不會(huì)出現(xiàn)調(diào)整一個(gè)角，另外三個(gè)角出現(xiàn)劇烈的蹺蹺板效應(yīng)變化，不需要反復(fù)多次就能很快調(diào)好角差，這一點(diǎn)對(duì)于大型衡器的角差調(diào)整非常重要，因?yàn)?，大質(zhì)量的砝碼反復(fù)裝卸是非常困難和耗時(shí)的。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，這種接線盒對(duì)傳感器的輸出阻抗對(duì)稱性要求不高，這是因?yàn)楦綦x電阻遠(yuǎn)大于輸出阻抗，即使原來(lái)傳感器的輸出阻抗不對(duì)稱，串聯(lián)隔離電阻后，其對(duì)稱性也變得相當(dāng)好，不會(huì)產(chǎn)生整秤的異常零點(diǎn)和上電溫度漂移現(xiàn)象。

但是，其缺點(diǎn)是：

（1）由于是并聯(lián)電位器，所以調(diào)整具有非線性的特點(diǎn)，例如，開(kāi)始時(shí)旋動(dòng)電位器一圈能調(diào)整

噸，而調(diào)整幾圈后，旋轉(zhuǎn)一圈只能調(diào)整。

（2）電位器的溫度系數(shù)往往較大，會(huì)引起整秤額外的溫度稱量誤差。

（3）由于隔離電阻較大，造成傳感器與儀表之間的阻抗大，其抗干擾性能降低，EMC指標(biāo)難以過(guò)關(guān)。

4.3調(diào)輸出阻抗式法

采用這種方法的接線盒原理如圖3所示，在每個(gè)傳感器的兩根輸出線上都串入一個(gè)可調(diào)電位器，用來(lái)調(diào)整傳感器的輸出阻抗在調(diào)整時(shí)，應(yīng)保證兩個(gè)電位器的值想同，使得兩根輸出線上的輸出阻抗對(duì)稱。

在實(shí)際的接線盒產(chǎn)品中，在每個(gè)電位器旁并聯(lián)了一個(gè)固定電阻，這個(gè)固定電阻的溫度系數(shù)與電位器的相反，起到溫度補(bǔ)償作用，另一方面也起到改變電位器阻值調(diào)整范圍的作用

角差的調(diào)整靈敏度由下式計(jì)算：

另一個(gè)特點(diǎn)是，由于各個(gè)傳感器之間沒(méi)有隔離，一個(gè)傳感器調(diào)角差時(shí)，其它傳感器的輸出會(huì)受到影響，即所謂困難蹺蹺板效應(yīng)，調(diào)整起來(lái)比較困難。

5.結(jié)束語(yǔ)

本文總結(jié)了多傳感器秤的角差調(diào)整原理，以及三種調(diào)角差方法，希望對(duì)于各位讀者理解其各自的工作原理和特點(diǎn)有所幫助。

采用哪種調(diào)角差方式，與企業(yè)的產(chǎn)品傳統(tǒng)有關(guān)，與秤產(chǎn)品的精度有關(guān)，也與所采用的傳感器特性有關(guān)，需要統(tǒng)籌考慮