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地磅接线盒剖析

时间:2017-08-12 09:58   点击数:

1.前言

接线盒是大型地磅的主要配件。大型地磅的受力元件,往往是由多个称重传感器组成。 诸多称重传感器激励电压的分配、信号汇总、各 类偏载误差的调整等,全靠接线盒来完成。因此, 接线盒在称重系统中有着举足轻重的地位。

本文剖析的是KL-J8A型九孔八线“防浪涌接 线盒”该接线盒是目前称重系统中较为先进的产 品。它适用于安装8只及8只以下称重传感器组 合的地磅系统。笔者对照实物将接线盒的工作 原理绘制成图并对其中的主要元件进行了测试。 通过安装在GCS- 100t轨道衡上进行实际运用,觉 得该接线盒设计构思及元件的布局比较合理,接 线和调整都很方便。接线盒元件安装在一块160x85m/m双面敷铜PCB印刷板上,元件焊接质量牢 固可靠。传感器的接线彩用DT-103300V/10A 组合端子。并在板上留有焊接孔,极大的方便了 用户。接线盒壳体采用1m/m厚不锈钢板制造,配 尼龙线嘴有利于防腐同时也增强了进线的绝缘 强度。设计者考虑称重传感器及仪表均属静电敏 感性元器件。因此,接线盒增设了 “防浪涌”过 压保护电路,有效的防止了感应雷和浪涌信号的 侵害,增强了系统工作的可靠性,此型接线盒值 得推广应用。

2.工作原理见图1 

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2.1 防浪涌”过压保护电路 接线盒CON1端的激励电源± SEN及总信号 线± SIG,都分别接有压敏电阻TUS1TUS2

这里由压敏电阻组成防浪涌过压保护电路。 压敏电阻是一种半导体器件,平时压敏电阻两端 呈高阻绝缘状态。一旦压敏电阻两端的电压大于 或等于其工作电压时它立刻呈低阻短路状态, 可瞬时放电,保护后级电路及元件免遭过压击穿 的危害。用压敏电阻做过压保护,电路简洁、工 作可靠尤其对静电和感应雷的侵入防治效果较 为理想。

2.2偏载误差调整电路

地磅偏载误差的调整,关系到地磅的准确 度和各传感器采集信号的一致性。偏载误差的调 整方法较多,本接线盒采用的是输出电压调节式。 每个传感器的输出端都并有GTWR200K微调。当 微调阻值下降时衰减了传感器的输出信号反之 则可提高传感器的信号输出。微调串有10KΩ 限位电阻,目的是防止微调电阻降至极限时造成 信号短路。为便于标定,接线盒在启用前应将8 只微调全部调中。在检定时通过微调进行偏载误 差调整平时微调不可以随便拧动,以免增大偏 载误差。

2.3信号汇总电路

称重传感器输出的信号比较弱,属毫伏级模 拟电压信号。往往一个d值的变化只有几微伏。 这微弱的信号只有通过仪表放大处理后才能观 察到。每只传感器的输出线都串有2.5KΩ隔离 电阻,再汇入信号总线。这样有利于提高信号电 压,减少对相邻传感器的影响。这种接法对测试 每只传感器的在路信号,也非常方便。

经实测压敏电阻TUS1TUS2的工作电压 18V每只微调开路最大值为200KQ,阻值变 化特性曲线为直线式,有效调节量为20圈。微调 在路测试,最大阻值为38.4KΩ,全部调中时为 24.5KD,微调在路阻值变化特性曲线呈对数式。 微调偏载误差的调整,会引起总信号端及其它微 调在路阻值的变化见表1。这种变化对称量系 统的正常工作没有什么影响。

3.接线盒的不足之处

3.1接线盒外壳缺少接地保护线桩 虽然地磅的主体都有接地保护,但不等于 传感器的屏蔽线已接地。原因很简单,各种型号 的传感器,弹性体与屏蔽线之间都是绝缘的。屏蔽线未接地本身就是一个隐患。屏蔽线的接地要 靠接线盒来完成。屏蔽线单靠与系统接壳是不够 的。换句话说,接壳代替不了接地。在电路中接 壳与接地根本就是两个概念不能混淆。试想称 重系统一旦遭受雷击或仪表漏电,接线盒壳体带 电,传感器与人身的安全将受到威胁。因此,接 线盒必须要有接地保护。即使接线盒与系统出现 重复性接地,那也是有利无弊的。

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3.2接线盒尼龙线嘴紧线强度略差

该线嘴适用电缆外径为中5.07.5mm,旋紧线 嘴应锁住电缆防止抽签。实际运用效果不十分 理想,外径直径6mm以下的电缆根本锁不住。目前 传感器电缆外径普遍都是直径 5mm的,锁不住电缆 的同时也影响了进线嘴的密封。

以上剖析是笔者个人见解,还有诸多不是之 处,仅供同仁及厂商参考。