汽车衡原理与作弊的启示

汽车衡的发展是国民经济发展不可缺少的重要环节，传统的汽车衡是由模拟传感器和二次显示仪表组合而成的称重计量器具。称重系统的传感器组件通过模拟信号、模拟接线盒接入二次模拟仪表进行显示数字。

从传感器的种类上来看，汽车衡的传感器大多采用电阻应变片式压力传感器，其原理是把应变变化转化成为一种电信号。使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化，并通过后续仪表放大器进行放大，上传传输给处理电路 （通常是 A/ D 转换和CPU） 显示或执行机构。但电阻 - 阻抗和灵敏度小，稳定特性不是太好，并且采用 4 线制连接，容易受外界温度变化及电磁场的干扰。在利益的驱动下，有些不法人员利用“传统型”汽车衡设计上的缺陷以及模拟传感器自身性能的缺陷和管理上的漏洞，采取加装遥控装置或改装接线盒、改变电阻值等手段破坏电子衡器的计量准确度，进行恶意欺骗犯罪活动。而传统的接线盒无防范措施，随便调整接线板中的电位器，调换电阻值即可改变称量结果。有些不法分子利用二次仪表线路板加装限压装置，输入回路，测量基准放大倍数等手段改变模拟信号处理结果，以此达到牟取利益的手段，严重破坏国家量值的统一和正常公平交易的秩序，给社会经济的发展和社会稳定带来很大的隐患。

为了维护正常的市场秩序，促进科技更新发展，近年来，电子衡商家逐渐步入科技含量高、性能稳定性好的数字化传感器与仪表新产品的研发和生产过程中，采取数字化接线盒的方式，将模拟信号放大、硬件滤波、A/D 转换部分转换到接线盒内，完成仪表与接线盒之间的信号数字化。但目前国内衡器企业直接生产和装配全数字传感器和仪表的能力很薄弱，只有几家企业拥有自主知识产权的生产企业可以生产出此类高端产品。大部分企业的产品还是以模拟传感器输出信号，由接线盒上传到二次仪表实现数字化，由于继续使用模拟传感器，传感器与接线盒之间的信号传输依然是模拟信号，加之接线盒防潮性能差等因素，安装调试仍然需要进行角差调整。虽然近年来，生产厂家陆续推出将模拟信号放大、硬件滤波、AD 转换部分集中安置在一个数字化接线盒内，但继续使用模拟传感器，由传感器到接线盒之间的信号传输依然是模拟信号，同时接线盒内线路复杂，多达 8 路放大器和 AD 转换器件，相互干扰，模拟电路需要的温度湿度难以保持稳定，加之抗扰能力差，连接传感器仍需从新标定。数字化的优势难以体现。

真正的数字化模式是将模拟信号放大、硬件滤波、A/D 转接、稳压电源部分装配在一个盒里，再将盒子外挂在模拟传感器基座或弹性体上，俗称背包式数字化传感器。此时传感器、接线盒与仪表信号传输都是数字化模拟，这种模式的接线盒内没有可以调整的器件，无法直接作弊，有效地控制了不法分子利用电子衡器进行犯罪，获取非法利益。真正数字化模式的电子衡器是将模拟信号的放大、硬件滤波、AD 转换、稳定电源部分嵌入传感器弹性体内部，传感器的输出是完全的数字信号。由于嵌入模块是内置的，并且封胶再加激光密封，防护等级可以高达 IP67，电磁兼容性能明显提高，传感器实行一体化标定，线性指标和灵敏度高度一致，可以互换，有效提高防范能力，对确保国家量值统一，实现公平交易，提供了技术保障。