地磅接线盒的原理结构与应用
地磅接线盒的原理结构与应用
本文介 绍了地磅接 线盒的 产品外观 ，以及接 线盒的原理和 电路，重点介绍了模拟式接线 盒构成原理和并 联接线 盒及串联 接 线盒的 电路结构，并 对数字式接 线盒的原理和构造、安装尺寸、安装、使用和维护进 行了介绍 。
一、前言
接线盒是地磅连接称重传感器与称重仪表的中间部件,具有连接称重仪表和传输称重数据信号的重要职能。出于电磁兼容性(主要是抗干扰性能)和坚固耐用方面的考虑,接线盒的外壳均由金属材料制造,在盒子侧面的周边排布着穿引信号电缆的5个~9个专用密封接头。接线盒的外形呈扁状矩形,典型的产品外观,如图1所示。地磅接线盒根据称重传感器和称重仪表原理与结构的不同,分为模拟式接线盒、数字化接线盒和数字式接线盒。
二、模拟式接线盒
模拟式接线盒是模拟式地磅的一个重要部件,通常简称为“接线盒(J-BOX)”,用于连接模拟式称重传感器和模拟式称重仪表。
(一)接线盒原理
接线盒是多传感器地磅不可或缺的组成部分,旨在平衡各只称重传感器的输出信号。地磅无论是采用4只、6只或8只称重传感器,通常均采取全并联方式连接。在设置有n只称重传感器的电子汽车衡上,各称重传感器实现全并联工作的条件是:S1R1=S2R2=SnRn式中:S——称重传感器的灵敏度;R——称重传感器的输出阻抗。
上式表明,只有当各称重传感器的灵敏度与其输出阻抗之比相等时,各称重传感器才能并联工作。然而，称重传感器在制造过程中的每个工艺环节都可能存在效果上的差异，由此造成每只称重传感器的灵敏度和输出阻抗等必然存在差异，因此导致各称重传感器的输出也就必然不一致，而使称量结果产生误差。为克服上述弊端，各称重传感器的输出都通过接线盒装置而得到一致的输出。
就接线盒的电路结构和原理而言，接线盒相当于一个无源电阻网络，它为每一只接进来的称重传感器的信号输出电路 （或供桥电源电路） 设置了精密级可调电阻，与称重传感器的信号输出端并联 （或与供桥电源串联），当调节接线盒内的某只可调电阻时，相当于改变了与之相接的称重传感器的输出阻抗 （或供桥电压）。因此，就使得电子汽车衡所使用的每只称重传感器的输出量在一定范围内随意可调，从而使称重传感器全并联工作的条件得以满足，进而满足了使用要求。
（二） 接线盒电路
（1） 并联接线盒并联接线盒的电路原理图如图 2 所示。可调
电阻 （精密电位器） RP 和电阻 R3 串联后与称重传感器的信号输出端并联，因此称为并联接线盒。
（2） 串联接线盒串联接线盒的电路原理图如图 3 所示。两只
可调电阻 （精密电位器） 串联在称重传感器供桥电源回路中，因此称之为串联接线盒。
三、数字化接线盒
数字化接线盒是电子衡器向数字化方向发展的过渡产物，它是将模拟式传感器产生的模拟信号转换为数字信号并进行规范化处理，然后将数据传送给称重仪表或电子计算机。
根据数字化接线盒电路结构的不同，有单 A/D 和多路 A/D 形式。单路 A/D 数字化接线盒是将多个模拟式称重传感器并接到一个 A/D 转换电路上，转换为数字信号并进行规范化处理后，将数据传递给数字称重仪表；多路 A/D 数字式接线盒备有 4 个～10 个模拟式称重传感器进线口和一个电源通讯口，内置一个嵌入式计算机系统，具有 4 路～ 10 路独立的 A/D 转换通讯，可直接与一个秤台的 4 只～10 只模拟式传感器一一对应相接。角差调整可通过软件在数字化接线盒内部完成，也可在数字称重仪表或计算机上完成。
四、数字式接线盒
（一） 原理概述数字式接线盒 （Digital J-BOX） 是数字称重系
统沟通数字式称重传感器和数字称重仪表的专用接线盒，是数字式地磅的必备部件。就信号联接方式而言，数字式接线盒是将多只数字式称重传感器并接成传感器接口总线的一种接线装置。这种接线盒只是起到了连接作用，仅用于连接各数字式称重传感器信号及分配给各数字式称重传感器工作电源，它只有通讯接口，而无控制信号的输入和输出口，没有设置像模拟式接线盒的信号调节功能，所以数字式接线盒内通常没有信号调节用的电位器，这也是数字式接线盒与模拟式接线盒的显著区别。
数字式接线盒有两种接线方式，即四线制和六线制。四线制数字式接线盒主要用于连接四线
制数字式称重传感器；六线制数字式接线盒通常应用于六线制数字式称重传感器的接线，也可用于四线制数字式称重传感器的接线上。
（二） DJB 系列数字式接线盒介绍
（1） 型号及用途 DJB 系列数字式接线盒共有四种规格，其用途
分别如下：
1） DJB-004 型数字式接线盒，适用于使用不超过 3 只数字式称重传感器的衡器；
2） DJB-005 型数字式接线盒，适用于使用不超过 4 只数字式称重传感器的衡器；
3） DJB-006 型数字式接线盒，适用于使用不超过 5 只数字式称重传感器的衡器；
4） DJB-007 型数字式接线盒，适用于使用不超过 6 只数字式称重传感器的衡器。
对于使用超过 6 只数字式称重传感器的衡器，可用多只数字式接线盒组合运用。
（2） 技术指标
1） 不锈钢外壳，专用密封接头，坚固耐用，密封性好，防护等级为 IP65；
2） 盒内配有高性能气体放电管，在雷击感应到电涌时或其他意外放电干扰情况下，能对 Power Cell、MTX 等数字式称重传感器和数字式称重仪表起到保护作用；
3） 数字式称重传感器连线和信号电缆连线方式采用接线端子，可确保接线方便和接触可靠；
4） 接线端子近旁均注有信号标识，方便用户接线。
（3） 接线图
DJB 系列数字式接线盒的接线图如图 4 所示。（4） 安装尺寸 DJB 系列数字式接线盒的安装尺寸 （外形尺寸） 分别如图 5 和图 6 所示。
注：图中以 DJB-005 型为例，给出了外形尺寸，DJB-004、DJB-006、DJB-007 只是密封接头个数不同，外形安装尺寸相同。
五、安装与维护
把接线盒固定在秤体的合适位置。打开接线盒盖板 （上盖），把称重传感器电缆线和称重仪表的信号电缆从接线盒相应的密封接头穿入，按照图 4 把所有电缆连接好，完成后把所有的螺母拧紧。把所有电缆线的外屏蔽接到接线盒的接地柱上紧固，同时保证接线盒的外壳可靠接地，接线盒接地桩的接地电阻不大于 4Ω （通常应制作和安装专门的接地系统）。
地磅调试完成后，把接线盒盖板盖上，并将螺丝拧紧，注意各条螺丝的紧固力应均衡。接线盒闲置的接口 （密封接头） 用密封橡胶垫片堵上，同时拧紧各密封接头螺母，否则会影响密封性能。
应定期检查接线盒的密封状况，建议至少每 半年紧固一次接线盒盖板固定螺钉及密封接头螺母，以确保接线盒的密封性。
六、结束语
目前，地磅的使用已相当普及，但是在运行中的各种问题却时有发生，诸如准确度、稳定性等，均与接线盒的安装、维护有关。因此，无论是新建造还是更新对接线盒的选型、安装和日常维护与检修，均不可忽视接线盒的因素。
