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电子衡器基础知识 一、电子衡器概论 1、衡器、秤及天平的概念 (1)衡器 是利用作用于物体上的重力等各种称量原理,确定物体的质量或作为质量函数的其他量值、数 值、参数或特性的一种计量仪器,又称衡量仪器、称量仪器或称重仪器。 当用于贸易结算、安全防护、环境监测和医疗卫生领域时,在我国属接受强制检定的计量器具 之一。 (2)秤 是普通准确度级和(或)中准确度级的非自动衡器,以及具有相应静态准确度级的自动衡器的 总称。 (3)天平 天平是高准确度级和(或)特种准确度级的衡器。 2、电子衡器概念 装有电子装置的衡器。电子装置是指将电信号转换成数字信号的机电装置。 3、衡器术语 (1)非自动衡器:称量过程中需要人员操作(例如向承载器加放或卸去载荷或取得称量结果) 的秤。 (2)自动衡器:称量过程中不需要操作都参与,并按照预定的程序自动工作的衡器。 (3)最大称量(Max):不计算添加皮重在内的最大称重能力。 (4)分度值: 实际分度值(d):以质量单位表示的下述数值。 对模拟示值,系指相邻两个刻线对应值之差 对数字示值,系相邻两个示值之差。 检定分度值(e):用于对秤分级和检定时使用的、以质量单位表示的值。 (5)检定分度数(n):最大秤量与检定分度值之商。 (6)最小秤量(Min):载荷小于该值时,称量结果可能产生过大的相对误差。 (7)称量范围:最小秤量与最大秤量之间的范围。 4、非自动衡器准确度等级划分 检定分度数n 最小称量Min 准确度级别检定分度值n=Max/e (下限) 最小最大 特种准确度I0.001g≤e50000-100e 0.001g≤e≤0.05g1001000020e 高准确度II 0.1g≤e50001000050e 0.1g≤e≤2g1001000020e 中准确度III 5g≤e5001000020e 普通准确度IIII5g≤e100100010e 5、非自动衡器的最大允许误差 首次检定最大允许误差准确度级别 MPE中准确度III普通准确度IIII ±0.5e0≤m≤500e0≤m≤50e ±1.0e500<m≤2000e50<m≤200e ±1.5e2000<m≤10000e200<m≤1000e 6、自动衡器的最大允许误差 称量值的相对误差% 准确度级别 首次检定使用中 0.20.10.2 0.50.250.5 1.00.51.0 2.01.02.0 自动衡器的静态准确度,是它按非自动衡器检定方法检定时应达到的准确度。对于0.2级与0.5 级自动衡器,其静态准确度通常应符合非自动衡器的中准确度要求。而对于1.0级与2.0级自动衡 器,其静态准确度等级通常应符合非自动衡器的普通准确度要求。 二、电子衡器组成 传感器 秤台 接线盒 显示仪表 外设 全电子衡器按组成部分可分为以下四部分: 1、称重传感器:将加到称台上的重量信号转变为成比例的电信号输出。 2、称重显示仪表:将传感器输出的模拟信号经放大、滤波、A/D转换、数字处理后在显示屏上显 示。 3、秤体部分:承重部分,机械结构上还可分为秤台、位移限位、卸荷锣栓;电气上有接线盒、信 号电缆等。 接线盒作用:在多传感器系统中平衡传感器输出信号 信号电缆作用:将传感器信号送至显示仪表 4、外部设备:指连接在显示仪表的信号输出端口,接收仪表输出信号的设备;常见的外部设备有 打印机、大屏幕显示器、计算机管理系统;另外还有模拟量输出、光纤输出、固态继电器输出等。 三、应变式称重传感器 1、传感器工作原理 弹性体在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片也随同产生变形,电阻应变 片变形后,它的阻值将发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻值变化转换为电信号输出,从而 完成将外力转变为电信号的过程。 (1)电阻应变片:是把一根电阻丝机械地布置在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。 箔式单轴片、箔式双轴片 (2)弹性体:承受外力,产生反作用力,达到相对静平衡。产生高品质的应变场。 (3)检测电路:把电阻应变片的电阻变化转变为电压信号输出。 因为惠斯登电桥具有很多优点,如可以抑制温度变化的影响,可以抑制侧向力干扰,可以比较 方便地觧决称重传感器的补偿问题等,所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛应用。 因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高,各臂参数一致,各种干扰的影响容易互相抵消,所以称重 传感器均采用全桥等比电桥,参看下图。 ++ + R1-△RR2+△RR1-△RR2+△R U输入U输入SE反馈 R4+△RR3-△RR4+△RR3-△R - -- △U输出△U输出 +-+- 四线制传感器六线制传感器 3、传感器常用技术参数 额定容量:生产厂家给出的称量范围的上限值。(t、kg、g) 额定输出(