介紹數(shù)字稱重傳感器的工作原理，數(shù)字稱重傳感器應(yīng)用于地磅中的諸多特點和優(yōu)點，并以 實例提出數(shù)字稱重傳感器在地磅中的應(yīng)用前景。

引言

在商用及工業(yè)用衡器和稱重系統(tǒng)中，普遍采用電 阻應(yīng)變式稱重傳感器。稱重傳感器按輸出信號的形式 分為：模擬式稱重傳感器和數(shù)字式稱重傳感器。模擬 稱重傳感器受到變換原理和測量方法的限制，檢測范 圍較小，輸出的模擬信號也不能直接送入計算機進行 數(shù)據(jù)處理。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展， 數(shù)字稱重傳感器以其自身獨特的優(yōu)勢得到越來越廣泛 的應(yīng)用。

1.數(shù)字稱重傳感器的基本工作原理

數(shù)字稱重傳感器是在傳統(tǒng)模擬稱重傳感器基礎(chǔ)上， 結(jié)合現(xiàn)代微電子技術(shù)、微型計算機技術(shù)而發(fā)展起來的 一種新型電子稱重技術(shù)。它由模擬稱重傳感器和數(shù)字 化轉(zhuǎn)換（A/D)模塊兩部分組成，數(shù)字模塊是高度集 成化的電子電路，采用SMT表面貼裝技術(shù)制成。數(shù)字 稱重傳感器采用RS485接口實現(xiàn)通信，最多可外接32 只數(shù)字稱重傳感器，可進行手動/自動偏載調(diào)節(jié)（四 角調(diào)整)，可自動對單只傳感器尋址并讀取數(shù)據(jù)，可現(xiàn) 場自動修改傳感器編號，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理，如顯 示、標定、發(fā)送、存儲、打印等功能。常用的橋式數(shù) 字稱重傳感器的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2.數(shù)字稱重傳感器的特點和優(yōu)點及應(yīng)用實例

數(shù)字地磅是采用當(dāng)今世界先進的數(shù)字稱重傳感器和數(shù)字稱重顯示儀表而設(shè)計的全電子模塊化地磅。數(shù)字稱重傳感器采用數(shù)字技術(shù)，能對溫度系數(shù)、 非線性、滯后和蠕變等進行自動數(shù)字化補償。系統(tǒng)設(shè) 計具有防二次雷擊功能。整臺地磅系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性 強，計量性能優(yōu)越，準確度高，長期穩(wěn)定性好，安裝 調(diào)試維護方便。廣泛用于冶金、礦山、機械、化工、港 口及公路貨站等行業(yè)。

2.1數(shù)字稱重傳感器的特點

(1)數(shù)字變換技術(shù)及補償技術(shù) *稱重傳感器內(nèi)部含有模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置及CPU處理 單元；

*用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)傳感器的非線性、溫度性能等 參數(shù)的自補償；*實現(xiàn)了更換傳感器后免校秤的問題。

（2）校準技術(shù)、數(shù)字技術(shù)使地磅的偏載(四角)校 準一次自動完成，稱重精度是模擬式地磅的十倍。

（3）數(shù)字通信技術(shù)

*總線結(jié)構(gòu)便于多個稱重傳感器的應(yīng)用，在同一 系統(tǒng)中最多可接32只稱重傳感器；

*采用RS485接口，實現(xiàn)信號的遠距離傳輸，傳 輸距離不小于1000米；

*輸出信號可達3?4V，使抗干擾能力加強，同 時提高了系統(tǒng)防雷擊能力。

（4）智能化技術(shù)

*可根據(jù)指令更改傳感器特性參數(shù)；

*可根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境采用不同的濾波方式；

*防止利用簡單電路改變信號的大小。

（5）模塊化、系列化秤臺、多單元組合。

（6）數(shù)字式不銹鋼激光焊密封傳感器，精度等級 C3，防水防腐能力強。

（7）完全杜絕遙控裝置作弊。數(shù)字傳感器特有的 傳輸方式可以完全防止利用簡單電路改變信號的大小， 避免用戶的損失。

2.2數(shù)字稱重傳感器的優(yōu)點

由數(shù)字稱重傳感器的特點可知，數(shù)字稱重傳感器 應(yīng)用于地磅的優(yōu)勢有以下幾個方面：

（1）可靠性高，抗干擾能力強，防雷性能好：數(shù)字 傳感器防護等級達到IP68，增加了各種保護電路和防 雷擊設(shè)計，保證了傳感器的正常工作。

（2）不間斷工作：數(shù)字稱重系統(tǒng)能保障生產(chǎn)的連 續(xù)性，儀表不但時刻監(jiān)測著各個數(shù)字傳感器的工作狀 況，而且在發(fā)現(xiàn)某個傳感器故障時，可以自動啟動不 間斷工作方式，仍然能保障一定時間一定精度下的稱 重，不至于造成生產(chǎn)停機。同時儀表會發(fā)出信號給用 戶，定位故障傳感器要求更換。

（3）免標定：數(shù)字傳感器在生產(chǎn)中已對傳感器輸 出進行了標定，儀表讀取到的就是數(shù)字傳感器實際測 量到的重量值，中間沒有任何損耗，因此可以實現(xiàn)免 標定。

（4）傳輸距離遠：通信速度快，防作弊效果顯著： 數(shù)字傳感器輸出數(shù)字信號，不但電平要高出模擬式百 倍，不易受到干擾，而且是按照現(xiàn)場總線通信協(xié)議傳 輸，通信速度是普通RS485的十倍，高速且具通信糾 錯能力，保證了數(shù)據(jù)快速可靠。由于協(xié)議的保密現(xiàn)場 無法作弊。

（5）角差容易調(diào)整：數(shù)字傳感器組成的秤體，只 要在各角加一遍載荷，儀表即可計算出各點的角差系 數(shù)，可自動進行秤的角差調(diào)整，免去了反復(fù)加載砝碼 的麻煩，提高了效率。一遍加載即可完成角差調(diào)整，非

常簡便快捷。

（6）維護方便：數(shù)字傳感器使用軍標的航空插頭， 不但保證了 IP68的防護等級，而且使得傳感器與電纜 線成為兩個獨立的器件，更換傳感器或電纜更方便， 不用穿電纜線。由于傳輸?shù)氖菙?shù)字信號，電纜線的長 度可根據(jù)需要改變，不會影響測量精度。數(shù)字傳感器 更換時只需將相關(guān)參數(shù)輸入新傳感器，無需進行系統(tǒng) 的重新標定。

（7）系統(tǒng)整體成本低：數(shù)字傳感器雖然增加了電 路板，但在應(yīng)用中減少了調(diào)試及應(yīng)用成本(如調(diào)試角差 方便），能夠進行免標定，更換傳感器不需重新標定， 而且數(shù)字傳感器的自診斷、不間斷工作等功能提高了 系統(tǒng)可靠性，降低了停機時間。因此系統(tǒng)總體成本是 比模擬傳感器系統(tǒng)要降低的。

2.3數(shù)字稱重傳感器在地磅中的應(yīng)用實例

基于數(shù)字稱重傳感器的上述特點和優(yōu)點，數(shù)字稱 重傳感器得到眾多用戶的青睞，在電子汽車衡中應(yīng)用 的越來越廣泛。阜新科惠電子衡器有限公司的用戶遍 及東北三省和內(nèi)蒙古、河北等省，于2004年5月將錦 州港國家糧食儲備庫原有的100噸模擬稱重汽車衡系 統(tǒng)改造為數(shù)字稱重地磅系統(tǒng)，具體做法是將原有八 只模擬傳感器更換為柯力BTA-30數(shù)字傳感器，并配 套使用相應(yīng)的接線盒和柯力DZ2000E數(shù)字稱重儀表。 安裝完畢后，現(xiàn)場調(diào)試和檢測一次性通過，達到了計 量要求，調(diào)試方便，縮短了調(diào)試時間，并提高了精度， 誤差僅在100公斤以內(nèi)，目前此系統(tǒng)一直工作穩(wěn)定，計 量準確，受到錦州市計量局和用戶的一致好評。

3.結(jié)束語

數(shù)字稱重傳感器采用全新的稱重概念，代表了世 界傳感器的最新發(fā)展成果，適用于各種地磅、 電子軌道衡、料斗稱等的專用電子衡器，并可實現(xiàn)多 臺稱聯(lián)網(wǎng)和遠程控制。數(shù)字稱重傳感器以其自身獨有 的特點和優(yōu)點，在地磅中得到的應(yīng)用越來越普 及，帶來了可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，取代模擬稱 重傳感器將是一種趨勢。