本文從實踐的角度出發，首先介紹了地磅串聯式接線盒的原理、每個傳感器回 路上使用一個電位器或是兩個電位器接線盒間的差別，最后向新手推薦一種常規調角偏差的方法。

使用多只應變式傳感器地磅的“角差修正” 是地磅生產調試中的非常普通的一步工作，很多 人都會做，但其中也有一些誤區，這些誤區可能 使調試過程變得復雜甚至影響秤的長期穩定性。 本文從實踐的角度出發，首先介紹了串聯式接線 盒的原理、每個傳感器回路上使用一個電位器或 是兩個電位器接線盒間的差別，最后向新手推薦 一種常規的調角方法，希望能給大家啟發。

一、串聯式接線盒原理

(一）應變式傳感器并聯使用原理分析

目前采用多只應變式稱重傳感器裝成稱重單 元的地磅，基本上都是采用對應相同信號成并聯 的方式，即在邏輯上將所有的傳感器相對應的供 橋電源引線和信號引線分別接在一起實際應用 中還要加上角差修正用的電位器、電阻，接到儀 表上使用。

經理論分析計算，我們知道其并聯后的輸出 信號是各個傳感器輸出信號按其輸出阻抗的倒數 (電導加權平均后的信號。以四個傳感器為例， 并聯后的輸出信號為：

這樣并聯后的輸出信號和總重量成線性的正 比關系，而和各個傳感器分擔重量的百分比沒有 關系，在理論上可以認為這樣的衡器沒有角差。

實際上構成地磅的各傳感器間的靈敏度和輸 出阻抗不完全相同，因此并聯后的輸出信號和各 個傳感器分擔重量的百分比有關系，這就導致角 差。角差修正就是通過調節各傳感器的靈敏度或輸入阻抗，將靈敏度乘輸出電導的值調節一致。

(二）串聯式接線盒的原理

串聯式接線盒是通過調節單個傳感器的激勵 電壓來調節其靈敏度的。當電位器的阻值改變后, 其靈敏度和輸出阻抗都發生了改變，經理論計算靈敏度發生的變化要遠大于輸出阻抗發生變化的 影響，為了討論方便，下面我們僅考慮調節電位 器對靈敏度發生的影響。

串聯式接線盒的原理如圖1所示。

二、串聯式接線盒的選擇

㈠串聯式接線盒的種類 目前常用的串聯式接線盒有兩種，㈠種是如 圖1所示采用2個電位器的調整方式，電位器的 阻值為20Q,另㈠種是只使用其中㈠個電位器的 方案（省略圖1中的W2-1和W2- 2的電位韓, 電位器的阻值為50Q。下面我們來比較㈠下兩者 的差別。

?使用兩個電位器方式的優點： a調節精度相對較高綢㈠圈對應的電阻較

少；

b.如果平衡的調節兩個電位器，調節后輸出 的共模電壓值不變，對零點的影響較小，調節比 較直觀。

?使用㈠個電位器的優點： a㈠個角只調節㈠個電位器，操作較容易： b.元器件減少㈠半，故障率也減少㈠半。

用戶可以根據自己的使用場合和偏好，選用 合適的串聯式接線盒方案。

㈡共模電壓不同對輸出零點的影響

下面簡單地分析㈠下共模電壓是否相同，對輸出零點的影響。以兩個傳感器為例，經分析計算，其并聯后的輸出信號為：

其中：G1、G2分別為傳感器信號正的輸出電導；

G1'、G2'分別為傳感器信號負的輸出電導： Uc1、Uc2分別為傳感器輸出的共模電壓：

Ud1、Ud2分別為傳感器輸出的差模電壓。 如果傳感器的輸出阻抗是平衡的，即傳感器 信號正的輸出電導等于信號負的輸出電導，則輸

出信號，即輸出信號和共模電壓沒有關系。

如果傳感器的輸出阻抗是不平衡的（比如傳 感器生產工藝中輸出電阻調節時會單邊串入㈠個 歐姆級的電阻，造成傳感器輸出阻抗的不平衡則共模電壓的不同會帶來零點的變化。

假設其中有一個傳感器的輸出阻抗不平衡 (G1^ G1', G2=G2),則輸出信號

其中共模電壓對輸出信號零點的影響是

jj _ G2(G1_ G' 1)(Uc1_ 1Uc2)

z_ G1+G2 (G1'_ G2)

影響程度分析：假設一個40t的秤使用兩個 30t的傳感器，靈敏度為2mV/V,儀表的供橋電壓 為5V。一號傳感器的輸出阻抗不平衡，輸出電導 分別是G1=1/350和G1'=1/355, 二號傳感器的輸 出電導為G2=1/350。

使用1t的砝碼壓角調角差。1t砝碼的輸出信 號為0.33mV。則每調節1%的靈敏度會產生最大 3.3^ V的線性變化。同時調節1%的靈敏度會產生 0.025V的共模電壓差，繼而產生88|J V的零點變化叫。可以

看出零點的變化要遠大于線性的變化。這一點在 使用一個電位器的接線盒時必須特別注意。

當前很多傳感器廠家都是采取阻抗分類配對 的方式，其輸出阻抗的平衡性較好，則共模電壓不 同對輸出零點的影響可以忽略。使用這類傳感器時 則可采用一個電位器的調節方式，調節更方便。

三、串聯式接線盒調節方法

串聯式接線盒調節方法很多，下面給新手推 薦一種常規的調節方法。

(一）將所有電位器都調到中間值。（如果接線 盒出廠時已經調整過，可以跳過該步驟）

操作方法：將萬用表調節到歐姆檔，搭在總 線的E+域E-)和傳感器接口的E+域E-) 上，調節對應的電位器到相應的阻值，比如20Q 的電位器都調節到10Q。

(二）將儀表調到內碼或者細分碼的顯示狀態， 用同樣重量的砝碼威重物壓各個角，記錄各個 角的儀表顯示值，分別為N1、N2、N3?Nn。

(三）計算調節電壓

其中N?為誤差最大一個角的儀表顯示值

P1為經驗系數，一般為0.25?0.75,按不同秤 臺和安裝結構會有差別，需在實踐中調整。

E為儀表的供橋電壓，準確的說是在接線盒總 線上測得的供橋電壓。

Uad為需要調節的電壓

(四） 調節

如果使用的單路是兩個電位器的接線盒：將 萬用表調到電壓檔，搭在總線的E+和對應傳感器 接口的E+上，調節對應的電位器。如果該角偏小 則將電壓調小0.5Uad ；如果該角偏大則將電壓調大 0.5Uad。再搭在總線的E_和對應傳感器接口的E- 上，調節對應的電位器。如果該角偏小則將電壓 調小0.5Uaj ；如果該角偏大則將電壓調大0.5Uad。

如果使用的單路是一個電位器的接線盒：將萬 用表調到電壓檔，搭在總線的E+和對應傳感器接 口的E+上，調節對應的電位器。如果該角偏小則 將電壓調小Uadj ；如果該角偏大則將電壓調大Uadj。

(五）重復（二?（四步驟，直至誤差符合 要求。

(六）小建議

電位器的溫度系數一般都較大，最好的也要 100ppm^r,如果接350Q的傳感器，使用單路兩 個電位器的接線盒，電位器的初始值都調節到 10Q左右，接線盒會給整秤帶來5.7ppmTC的線性 溫度漂移，是不可忽略的誤差。

對于溫度特性要求高的場合，建議在調試前 將電位器的初始值都調節到0Q,這樣可以將接線 盒的溫度影響降到最低，但缺點是只能調小不能 調大，當某個角重量偏小時，必須調大其他角位 所有電位器的阻值，調試較麻煩。

四、調試實例

下面以XK3190- A9+儀表和單路兩個電位器 的四線制串聯式接線盒為例說明調試方法：

(一）首先將所有電位器都調到10Q

(二）將壓角砝碼標定到1000個分度，使儀表進入內碼顯示狀態，然后逐個壓角，記錄儀表顯 示的內碼。比如1號到4號角數據分別如下： 20250, 20000, 20250, 21500。

㈢計算Uad

通過觀察發現4號角的偏差最大，

(四）將萬用表調到電壓檔，搭在總線的E+ 和4號傳感器接口的E+上，調節對應的電位器。 將電壓調大0.244V ;然后再搭在總線的E-和4號 傳感器接口的E-上，調節對應的電位器。將電壓 調大 0.244V。

(五）重新壓角，記錄儀表顯示的內碼。1號 到4號的數據分別是：19982, 20000, 1998219890。

我們可以看到誤差從1500,降到了 110。 提示：從上面的數據可以發現4號角從多1500 變為少110,有點調過頭了，說明Pi取0.5得過 小，下次同種情況可以稍微調大一點Pi參數，如 調為0.51,可以加快調試速度。

重復（二 ~ (四的工作，直至誤差滿足要 求，完成角差修正。