电子衡器偏载校准方法1.doc

电子衡器偏载校准方法
宁波控泰电气有限公司杨青锋
摘要：本文就电子衡器的偏载校正进行了分析，阐述了几种校正方法及理论依据，从而增强偏载校正时的准确性和便捷性。
关键词：电子衡器偏载校正称重传感器
电子衡器作为贸易结算计量器具，在商用及工业场合应用中及为普遍，所以必须进行周期检定。偏载校正（俗称角差调整）为周期检定时的检定项目，如超出允许误差范围，就必须进行偏载校正。这在衡器类众多的检定规程中都提到，诸如JJG555《非自动秤通用检定规程》，JJG539《数字指示秤检定规程》等。因此偏载校正的重要性是不言而喻的。从校正类型上分单只传感器的电子衡器；多只传感器的电子衡器；多只数字传感器的电子衡器。
一单只传感器的电子衡器
采用单只称重传感器的电子衡器很多，不是所有的都需要校正。是否进行偏载校正主要取决于受力点等几个因素。通常需要调整的有电子计价秤。电子计价秤，电子计重秤，电子台秤等。这些类型产生偏载的原因是由于称重传感器中应变计粘帖位置的偏差导致形变量不一致，弹性体机械加工公差，安装等造成。一般采用修正传感器应变孔边缘尺寸进行偏载校正。各角对应的修正孔边缘位置如图1所示。图1中以上平面为基准，修正孔边缘里面为1、2，外面为3、4.

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图1
用锉刀锉显示值偏小的对应孔边缘弹性，减小弹性体截面积，改变应变力使显示值增大。根据允许误差的范围使各角误差达到要求。最后再进行量程标定。切记，此方法只能使显示值增大而无法减小，以防校正过头。
二多只传感器的电子衡器
多只传感器的电子衡器主要以电子汽车衡，电子地上衡为主，造成偏载的原因与承载器、基础施工以及称重传感器自身的一致性有关，就称重传感器而言是由于传感器输出灵敏度和输出阻抗的比值不一致造成。实际最近国外称重传感器制造商在技术参数中增加了一个参量：电流校准值，其英文为currentcalibration，记为mV/V/Ω。它的定义为：灵敏度输出与输出阻抗之比。其量纲为电流，所以称为电流校准。该值在参量中记为
≤0.05％。从上可得出一个结论：新参量的提出解决了传感器并联使用时偏载校正的难题。
多只传感器并联使用的衡器，偏载校正采用电压调节（俗称调压、调供桥等）和电流调节（俗称调信号）
电压调节（如图2）

图2
电压调节是通过串联在电源激励电压与传感器电桥电路中的电阻或电位器，达到改变传感器的输出电压在偏载校正时通过这样的调节可使衡器达到使用要求。这种调节方式一般采用一只50Ω或二只25Ω的精密电位器调节。特点在于调节范围大，容易将机械安装方面的误差引入整个系统，所以建议非专业技术人员勿使用该调节方式
2、电流调节（如图3）

图3
电流调节是通过跨接在电桥输出端的电位器，达到调节电桥输出的分流电流，同样使偏载得以校正。图3中R为隔离电阻，目的在于减少传感器输出阻抗不等对传感器输出的影响，值一般取2.5kΩ左右，Rf为防短路电阻一般取10kΩ，W为可调精密电位器，一般取200kΩ。这种调节方式特点在于传感器参数一致性要求较高，调节范围适中，因而通常被广泛采用。
结合两种偏载校正的调节方式，我们回头再看国外引入的新参量：电流校准，实际这个新参量就是针对偏载校正引入的。另外，衡器的相邻承重点在加载砝码后偏载调整时相互影响，调整时要做到左右兼顾。这里有个经验值供大家参考，以单台面安装四只传感器为例，截面3.2米宽，纵面6米长。截面相邻点影响为调整量的35％-45％，纵面相邻点影响约为调整量的20％-30％，主要因素取决于跨度。
三多只数字式传感器的电子衡器
近年来，随着称重传感器技术的发展，数字式传感器在技术上不断创新和改进，可以说已基本成熟。所以说市场应用上也越来越广泛，数字式传感器组成的电子衡器在偏载的调整上也与模拟式传感器完全不同，数字式传感器虽说保证了输出参数的一致性，但实际应用过程中也存在偏载调试的可能性，就目前国内市场来讲主要有两种调节方式：自动校正，手动校正
1、自动调整：数字式传感器组成电子衡器是通过地址来确定传感器，在称重仪表或数字称重软件中根据提示用恒定载荷进行压角调整，自动对偏载误差进行修正，完成偏载校正。
2、手动调整：由于目前自动调整技术不完美性，手动调整还是被广泛采用，或是在自动调整后再采用手动调整。手动调整主要依靠地址查找传感器后，通过修改修正系数来完成偏载校正，实际应用过程中已体现出它的精准程度和便捷性。
综上所述，偏载校正在衡器检定中是不可避免的环节，目的也很关键很重要，这里只能从理论上给予分析，目的在于抛砖引玉，像影响偏载因素中还有诸如基础施工，机械安装，承载器设计等在本文未提及，另外国外同行引入的新参量电流校准也值得我们进一步分析，思考和应用。
（在此特别感谢沈立人老师的指点和审稿。）