称重传感器在地磅中的应用
在我国衡器领域中地磅应用可谓是最为广泛，为大宗物料称重计量与贸易结算的关键设备， 有着便捷和准确等优势，在煤炭、冶金、建材、电力和粮食等行业发挥着重要作用。称重传感器作为 地磅中的一个核心部件，直接关系着电子汽车衡能够顺利发挥出应用功能，需要我们合理进 行选择，综合考虑到各方面因素，才能将其作用体现出来，保证计量的准确性与可靠性。本文先对地磅称重传感器进行概述，并探讨了其具体应用与故障处理方法。
地磅主要通过实现对力与电变换的过 程，把非电量的重力转变成电量的称重设备，为了确 保这个功能顺利实现，离不开称重传感器这一重要装 置，其位于称重台面着力支点上，需要拥有各种良好 的机械性能，如刚度、强度和抗疲劳等方面，同时还 需要承载台面所受负载的合力。由于通常在称台底部 设置称重传感器，难以引起人的注意，因此很多时候 不能有效将其作用发挥出来，且维修保养也不到位， 造成其使用寿命的缩短。对此我们要引起高度重视， 既要通过合理应用发挥出称重传感器的作用，还要做 好故障处理工作，减少损失。
1.地磅称重传感器的概述
地磅通常由多个零部件构成，如承载 器、称重显示仪表、称重传感器、连接件、限位装置 和接线盒等，同时也经常配置其他外部设备，如大屏 幕显示器、计算机一级稳压电源等。从地磅工 作原理来看，主要是在承载器台面放置被称重物、载 重汽车等，受到重力的影响，在承载器作用下重力被 传输到称重传感器中，这样称重传感器弹性体将出现变形，而应变计桥路由于贴附在弹性体上，这样会难 以保持平衡。之后输出和重量数值成正比例的电信 号，信号通过线性放大器后会被放大，并由A/I转换 成数字信号，仪表微处理机处理重量信号后，可以将 重量数据显示出来。安装打印机后，能够对称重数据 进行打印和记录，不过这需要配置计算机把计量数据 输人计算机管理系统，之后再作出综合管理。图1为地磅称重传感器工作情况。
称重传感器是地磅中的重要转换元件， 能够把力学量值转换为电学量，让作用于被测物体上 的重力根据一定比例转换为电压和电流信号，在电子 衡器中属于心脏部件。随着科学技术的快速发展，基 于称重传感器的电子衡器也被应用于各个行业与领域，能够确保物料称量的准确性，且速度也很快，尤 其是对微处理机的应用，也促使工业生产中自动化水 平曰益提升，这让称重传感器是过程控制中不可获 取的装置。由以往无法称重的大型罐、料斗等重量 计测和吊车秤、汽车秤等计测控制，到现在的混合分 配多种原料配料系统、生产工艺中自动检测及粉粒体 进料量控制等，称重传感器也都发挥着重要作用，就 算电子汽车衡也是如此。称重传感器根据转换方式来 看，主要包括光电式、液压式、电磁力式、电容式和 电阻应变式等类型，其中电阻应变式称重传感器应用 最多，在电子汽车衡中应用较多。称重传感器是地磅中的重要部件之一，主要对原始称重信息的采 集和转换，现阶段大部分地磅以电阻应变式传 感器为主，只有不断提升其质量，才能保证衡器正常 运行，也能实现准确度的提升。
2.称重传感器在地磅中的具体应用
2.1工作环境的确定
在选择传感器的过程中，需要充分考虑到实际 工作条件，确保所用称重传感器与实际称重要求相 符。要认真、细致的对四周电磁场环境进行检查，使 用的传感器不仅要具备较强抗电磁能力，还要有良好 的屏蔽性，尤其是在工作环境较为恶劣的地方，传感 器还要有良好的密闭性，且传感器种类不一样，其密 封效果也有很大差异。若是环境中沙尘较多，极易 让传感器出现短路的现象，应该从安装使用环境出 发，选用具有良好密封性的传感器。若是存在盐碱的 问题，将极易为传感器带来腐蚀，此时传感器的选用 不仅要有良好密闭性域外，抗腐蚀性也应该较强。
2.2传感器的数量与量程
在确定传感器数量的时候，应该充分考虑到地磅用途、秤体等所需支撑点数，合理进行选 择，而对传感器量程的确定来说，则主要根据秤的最 大称量值、传感器个数、秤体自重和最大偏载与动载 因素等。只有将各个因素考虑到位，方可确保传感器 的使用安全，延长其寿命。按照传感器参数确定称重 传感器数量，应该确保传感器精度与仪表输人信号、 转换电路等相匹配，并考虑到传感器输人灵敏度，不 能低于电子秤仪表上的输人灵敏度，即使用称重传感 器线性度最好的一段称重范围，通常为使用满度范围 的2/3。称重传感器最好为30%-70%的量程，灵敏度S 为2MV/V，对于S为1MV/V的情况，以单只称重传感 器为例，只要称重传感器响应（输出）变化和相应激 励（施加的载荷）变化之比不超过S=1MV/V，贝IJ可 以满足相关规定。
2.3传感器准确度等级确定
称重传感器准确度等级主要由传感器非线性、 蠕变、重复性、滞后和灵敏度等技术指标，在选择与 应用的过程中，需要将地磅准确度等级考虑在 内。通常来说，所用传感器总精度是非线性、不重复 性及滞后三个指标和的均方根，其值与秤的精度要高 一点，而称重传感器精度等级通过单一敏感元件和单 一变送器构成传感器，在输出和输人等方面的特性并 不好，若是选择差动、对称结构及差动电路相结合的 差动技术，则能够有效将零位值消除，减小非线性， 既提升了灵敏度，也可以完成温度补偿，避免受到共 模误差带来的干扰[3]。通过这种方式能够让传感器技 术性能得到改善，实现称重传感器精度的提升，而称 重传感器精度等级为量程范围内最大基本误差与满量 程比的百分数表示。
为了与仪表输人要求相符，在对传感器输出信 号进行放大、A/D转换等处理后，可以在称重显示 表上将称量结果显示出来。传感器输出信号不能低于 仪表要求的输人信号大小，也就是传感器输出灵敏 度带人传感器与仪器匹配公式，计算结果不能低于 仪表要求的输人灵敏度。如如果传感器额定受力是 100kg，激励电压是12V，灵敏度是2?.0002MV/V， 那么受力为100kg，当激励电压是12V后，输出是 24?.0024MV。
要与整台电子汽车衡准确度要求相符，对于传 感器准确度的选择，其准确度通常需要比理论计算值 要高。由于理论通常会被客观条件所限制，若是秤体 强度不足，仪表缺乏良好的性能，秤工作条件较差， 那么秤的准确度也难以达到规定。对每个称重传感 器来说，其最大分度数nLC必须超过衡器检定分度数 n： nLC^n，由这个规定来说，经对衡器分度数作出 了限制，即地磅若是应用了 C3级(3000v)的称 重传感器，那么检定分度数最大为3000e。对此需要 提升各方面的要求，不仅要具备良好的经济效益，还 要保证满足预期要求。
3.地磅称重传感器使用故障处理
3.1称重不当导致传感器受损
第一，被称车辆和物体出现超载现象。第二， 称重期间会出现撞击，这个时候物体自身重量受到重 力的影响会下坠，出现的动能会让物体接触称重平台 后出现撞击力，这会比传感器额定荷载还大，造成传 感器出现损坏。对此在使用过程中不能出现超负荷称 量现象，将减震、防撞击等保护装置安装好，并提升 称重传感器额定载荷，若是发生丢车、测量不准的问 题，一般为称重传感器出现故障所致，对此需要及时 进行维护与更换，确保尽快恢复正常工作。
3.2传感器密封性较差导致传感器受损
地磅使用条件通常非常较差，若是选择密封性能不好的传感器，那么在工业粉尘与各种腐蚀 性介质等因素影响下，容易让电阻应变片阻值出现变 化，这样称量结果也会变得不准确。针对这种情况， 要通过数字万用表来测量传感器输人与输出的阻抗， 若是测量值和产品相关技术参数、合格证书上标示值 有很大的偏差后，表明传感器发生了破损。为了解 决这个问题，应该选择密封性更好的传感器，如传感 器应采取硅胶密封方式，或者是焊接密封方式。
3.3受潮后导致称量出现偏差
在传感器出现受潮问题后，显示仪表上容易产 生不能自动回零的故障，数字将出现来回变动等问 题，通过手动复零后，若是数字跳动问题依然存在， 空称状况下跳动数字在某区间范围内无规律波动。通 过万用表测量其输人和输出阻抗的过程中，测量值没 有出现超差的情况，应该根据以下的方法作出判断与 处理：第一，将称重传感器拆下，需要逐一单独进人 测量电路，在空称条件下，没有受潮的传感器将很快 自动回零，同时也有稳定的显示值。而对于已经受潮 的传感器来说，将发生数字跳动的情况，不能回零， 手动回零后该故障依然存在。第二，如果根据以上方 法也不能进行判断，要通过标准计量法作出分辨，即 通过标准砝码对全部传感器作出载荷标定。没有受 潮的传感器显示的测量值将逐步加载标准砝码值， 受潮的传感器显示的测量值和标准砝码值逐步出现 很大的偏差。所以受潮场所不仅要采取合适密封方 式，安装的时候要在传感器上涂抹黄油，在安装好 传感器后，要将黄油涂抹到传感器和安装基座接触 处、接线口和接线盒缝等容易受潮的地方，提升其密 封性。
4.结语
总之，地磅根据称量方式、安装方式、 传输信号、使用环境、秤台结构和自动化程度等不 同，将作出不同的分类。称重传感器为地磅中 的一个核心部件，要结合具体使用情况进行选择，确 保能够充分发挥出传感器的作用，保证最终计量结果 的准确性与可靠性。同时在称重传感器应用于地磅的过程中，还要注意做好故障处理工作，减少其 对计量工作带来的影响，并达到延长使用寿命的目 的，也让衡器变得更加安全与可靠。
