電子地磅傳感器工作原理及其常見故障

電子地磅是一種利用力一電變換原理將非電量的重力轉變為電量的稱重設備，而能實現這一目的的關鍵裝置就是稱 重傳感器（即被稱為一次儀表元件），它處于稱重臺面的著力支點上，必須具有良好的剛度、強度、抗疲勞等機械性能。
1.工作環境
選用傳感器首先要必須要考慮傳感器所處的工作環境， 對應的稱重傳感器才能滿足必要的稱重要求。
仔細檢查巡視周圍的電磁場環境。選擇具有良好的抗電 磁能力、屏蔽性好的傳感器；由于新疆地區夏季普遍多高溫環境，春秋多沙塵天氣，應選擇密閉性高的傳感器，并且不 同種類的傳感器的密封效果不同。沙塵容易對傳感器造成短 路，要結合當地實際安裝使用環境選擇密閉性高的傳感器； 鹽堿對傳感器易造成腐蝕腐蝕，選擇抗腐蝕性好并且密閉性 好的傳感器。

2.傳感器的數量和量程

傳感器數量的選擇按照電子地磅的用途、秤體需要支 撐點數選擇。秤體有幾個支撐點就選用幾只傳感器。傳感器 的量程選擇可依據秤的最大稱量值、選用傳感器的個數、秤 體自重、可產生的最大偏載及動載因素綜合評價來決定。要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。依據傳感 器參數選擇安裝稱重傳感器的數量（1)保證傳感器精度能夠 滿足儀表輸入信號以及轉換電路向匹配。（2)按傳感器輸入 靈敏度來選擇。大于或等于電子秤儀表要求的輸入靈敏度， 精確的講是使用稱重傳感器線性度最好的一段稱重范圍，應 當僅使用滿度范圍的2/3。一般在30%-70%量程內就可以，稱 重傳感器靈敏度以S=2mv/v考慮的，如果靈敏度S=1mv/v來 考慮會怎么樣呢？對同樣是選用單只稱重傳感器的衡器，我 們來比較一下：稱重傳感器靈敏度S=1mv/v時：激勵電壓 V=12V，最大秤量Emax=150kg，衡器最大秤量Max=150kg， 最大凈輸出信號為：激勵電壓X靈敏度 XEMmaxax=12vX 1mv/vX115500kkgg=12mv 稱重傳感器靈敏 度S=2mv/v時:激勵電壓V=12V，最大秤量Emax=300kg，衡 器最大秤量Max=150kg，最大凈輸出信號為：激勵電壓X靈 敏度 XMEmaxax= 12vX 2mv/v X310500kkgg=12mv 如果這只靈 敏度S=1mv/v的稱重傳感器的最小靜載荷Emin=6kg,當準確 度等級為C3級，即，nLC=3000時，有檢定分度值 V=Emaxn-LCEmin=1503k0g0-06kg=0. 048kg 而如前所述臺秤 的檢定分度值e=0.05kg。這樣，稱重傳感器的檢定分度值和 衡器分度值，在S=1mv/V的前提下，基本是接近了。從而我 們可以看出，當稱重傳感器響應（輸出）的變化與相應的激 勵(施加的載荷）的變化之比，只要是不大于S=1mv/v,nLC&ne 的規定才是能夠成立的。
3.稱重傳感器形式及用途
稱重傳感器形式的選擇根據傳感器輸出信號特點，可 配模擬傳感器、也可選擇數字傳感器，只要能保證安裝合適，稱重安全可靠。
4.稱重傳感器常見技術故障及解決方法
4.1由于稱重不當使傳感器受損。（1)被稱車輛（或 物體）嚴重超載。（2)在稱重過程中產生撞擊，此時物體 自身重量加上因重力下墜而產生的動能使物體在接觸稱重 平臺時產生的撞擊力大大超過傳感器的額定載荷，導致傳感器受損。
解決的方法：（1)必須嚴禁超負荷稱量。（2)為稱重平 臺安裝減震或防撞擊保護裝置。（3)增加稱重傳感器的額定 載荷，電子地磅使用中時有出現丟車、測量不準的現 象，多數是由于稱重傳感器發生的故障引起的。確認是傳感 器故障后，可通過更換傳感器使動態衡恢復正常工作。
4.2由于選用傳感器密封方式不當，使傳感器受損。電 子地磅經常在惡劣環境下使用，如果使用了密封性能較差的傳感器，由于工業粉塵、各類腐蝕性介質等因素的影響， 極易使電阻應變片的阻值發生改變，使得稱量結果產生誤 差。此時可用數字萬用表對傳感器的輸入、輸出阻抗進行 測量。當測量值與產品提供的技術參數或合格證書所標示值 的偏差較大時，即可認定該傳感器己損壞，此時應更換密封 性能優良的傳感器（如選用硅膠密封方式甚至焊接密封方 式的稱重傳感器）。
4.3由于受潮使稱量時產生偏差。當傳感器受潮后，顯 示儀表經常出現無法自動回零，數字來回變動等現象。用手動進行復零后，仍會出現數字跳動現象，在空稱狀態下跳動 的數字在某區間范圍內無規律波動。當用萬用表對其輸入、 輸出阻抗進行測量時，測量值卻并不超差，此時可按下述 方法進行判斷處理：
拆下所有稱重傳感器，將其逐一單獨進入測量電 路，空秤狀態下，未受潮的傳感器會立即自動回零且顯示值 穩定。而受潮后的傳感器就可能出現數字跳動，無法回零等 現象。手動回零后，上述現象又會重復出現。
若上述方法仍無法判斷時，可采用標準計量法進 行分辨，方法是用標準砝碼（或標準比對物）對所有傳感 器逐一進行載荷標定。未受潮的傳感器所顯示的測量值即為 逐漸加載的標準砝碼值，而受潮后的傳感器顯示的測量值會與標準砝碼（或比對物）值產生較大的偏差（電子磅或 軌道衡出現顯示偏差般<5 t)。故在易受潮的場所除選 用合適的密封方式外，在安裝之前先用黃油涂抹整個傳感 器，當所有傳感器安裝完畢，有必要對傳感器與安裝基座接觸處、接線口、接線盒縫等易受潮處涂抹黃油進行徹底密封。
4.4其他因素的影響。由于客觀環境的制約，許多電 子衡器（特別是大型電子軌道衡）的電源線、信號線、屏蔽線、接地線等通過穿線管與傳感器與顯示器進行連接， 有時穿線管道必須埋設在地下，而雨水的作用易使導線短路、 斷路及接地現象。各線路間的絕緣性能降低，也會對稱重測 量產生一定的誤差。
5.結束語
稱重傳感器是電子磅的心臟。目前，稱重傳感器的 技術發展日新月異在選用傳感器之前結合考慮稱重傳感器 所使用的具體工作環境，對于正確選用傳感器至關重要，它 關系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個衡器的可靠和安全。