地磅接線盒的原理結構與應用

本文介 紹了地磅接 線盒的 產品外觀 ，以及接 線盒的原理和 電路，重點介紹了模擬式接線 盒構成原理和并 聯接線 盒及串聯 接 線盒的 電路結構，并 對數字式接 線盒的原理和構造、安裝尺寸、安裝、使用和維護進   行了介紹 。

一、前言

接線盒是地磅連接稱重傳感器與稱重儀表的中間部件,具有連接稱重儀表和傳輸稱重數據信號的重要職能。出于電磁兼容性(主要是抗干擾性能)和堅固耐用方面的考慮,接線盒的外殼均由金屬材料制造,在盒子側面的周邊排布著穿引信號電纜的5個~9個專用密封接頭。接線盒的外形呈扁狀矩形,典型的產品外觀,如圖1所示。地磅接線盒根據稱重傳感器和稱重儀表原理與結構的不同,分為模擬式接線盒、數字化接線盒和數字式接線盒。

二、模擬式接線盒

模擬式接線盒是模擬式地磅的一個重要部件,通常簡稱為“接線盒(J-BOX)”,用于連接模擬式稱重傳感器和模擬式稱重儀表。

(一)接線盒原理

接線盒是多傳感器地磅不可或缺的組成部分,旨在平衡各只稱重傳感器的輸出信號。地磅無論是采用4只、6只或8只稱重傳感器,通常均采取全并聯方式連接。在設置有n只稱重傳感器的電子汽車衡上,各稱重傳感器實現全并聯工作的條件是:S1R1=S2R2=SnRn式中:S——稱重傳感器的靈敏度;R——稱重傳感器的輸出阻抗。

上式表明,只有當各稱重傳感器的靈敏度與其輸出阻抗之比相等時,各稱重傳感器才能并聯工作。然而，稱重傳感器在制造過程中的每個工藝環節都可能存在效果上的差異，由此造成每只稱重傳感器的靈敏度和輸出阻抗等必然存在差異，因此導致各稱重傳感器的輸出也就必然不一致，而使稱量結果產生誤差。為克服上述弊端，各稱重傳感器的輸出都通過接線盒裝置而得到一致的輸出。

就接線盒的電路結構和原理而言，接線盒相當于一個無源電阻網絡，它為每一只接進來的稱重傳感器的信號輸出電路 （或供橋電源電路） 設置了精密級可調電阻，與稱重傳感器的信號輸出端并聯 （或與供橋電源串聯），當調節接線盒內的某只可調電阻時，相當于改變了與之相接的稱重傳感器的輸出阻抗 （或供橋電壓）。因此，就使得電子汽車衡所使用的每只稱重傳感器的輸出量在一定范圍內隨意可調，從而使稱重傳感器全并聯工作的條件得以滿足，進而滿足了使用要求。

（二） 接線盒電路

（1） 并聯接線盒并聯接線盒的電路原理圖如圖 2 所示。可調

電阻 （精密電位器） RP 和電阻 R3 串聯后與稱重傳感器的信號輸出端并聯，因此稱為并聯接線盒。

（2） 串聯接線盒串聯接線盒的電路原理圖如圖 3 所示。兩只

可調電阻 （精密電位器） 串聯在稱重傳感器供橋電源回路中，因此稱之為串聯接線盒。

三、數字化接線盒

數字化接線盒是電子衡器向數字化方向發展的過渡產物，它是將模擬式傳感器產生的模擬信號轉換為數字信號并進行規范化處理，然后將數據傳送給稱重儀表或電子計算機。

根據數字化接線盒電路結構的不同，有單 A/D 和多路 A/D 形式。單路 A/D 數字化接線盒是將多個模擬式稱重傳感器并接到一個 A/D 轉換電路上，轉換為數字信號并進行規范化處理后，將數據傳遞給數字稱重儀表；多路 A/D 數字式接線盒備有 4 個～10 個模擬式稱重傳感器進線口和一個電源通訊口，內置一個嵌入式計算機系統，具有 4 路～ 10 路獨立的 A/D 轉換通訊，可直接與一個秤臺的 4 只～10 只模擬式傳感器一一對應相接。角差調整可通過軟件在數字化接線盒內部完成，也可在數字稱重儀表或計算機上完成。

四、數字式接線盒

（一） 原理概述數字式接線盒 （Digital J-BOX） 是數字稱重系

統溝通數字式稱重傳感器和數字稱重儀表的專用接線盒，是數字式地磅的必備部件。就信號聯接方式而言，數字式接線盒是將多只數字式稱重傳感器并接成傳感器接口總線的一種接線裝置。這種接線盒只是起到了連接作用，僅用于連接各數字式稱重傳感器信號及分配給各數字式稱重傳感器工作電源，它只有通訊接口，而無控制信號的輸入和輸出口，沒有設置像模擬式接線盒的信號調節功能，所以數字式接線盒內通常沒有信號調節用的電位器，這也是數字式接線盒與模擬式接線盒的顯著區別。

數字式接線盒有兩種接線方式，即四線制和六線制。四線制數字式接線盒主要用于連接四線

制數字式稱重傳感器；六線制數字式接線盒通常應用于六線制數字式稱重傳感器的接線，也可用于四線制數字式稱重傳感器的接線上。

（二） DJB 系列數字式接線盒介紹

（1） 型號及用途 DJB 系列數字式接線盒共有四種規格，其用途

分別如下：

1） DJB-004 型數字式接線盒，適用于使用不超過 3 只數字式稱重傳感器的衡器；

2） DJB-005 型數字式接線盒，適用于使用不超過 4 只數字式稱重傳感器的衡器；

3） DJB-006 型數字式接線盒，適用于使用不超過 5 只數字式稱重傳感器的衡器；

4） DJB-007 型數字式接線盒，適用于使用不超過 6 只數字式稱重傳感器的衡器。

對于使用超過 6 只數字式稱重傳感器的衡器，可用多只數字式接線盒組合運用。

（2） 技術指標

1） 不銹鋼外殼，專用密封接頭，堅固耐用，密封性好，防護等級為 IP65；

2） 盒內配有高性能氣體放電管，在雷擊感應到電涌時或其他意外放電干擾情況下，能對 Power Cell、MTX 等數字式稱重傳感器和數字式稱重儀表起到保護作用；

3） 數字式稱重傳感器連線和信號電纜連線方式采用接線端子，可確保接線方便和接觸可靠；

4） 接線端子近旁均注有信號標識，方便用戶接線。

（3） 接線圖

DJB 系列數字式接線盒的接線圖如圖 4 所示。（4） 安裝尺寸 DJB 系列數字式接線盒的安裝尺寸 （外形尺寸） 分別如圖 5 和圖 6 所示。

注：圖中以 DJB-005 型為例，給出了外形尺寸，DJB-004、DJB-006、DJB-007 只是密封接頭個數不同，外形安裝尺寸相同。

五、安裝與維護

把接線盒固定在秤體的合適位置。打開接線盒蓋板 （上蓋），把稱重傳感器電纜線和稱重儀表的信號電纜從接線盒相應的密封接頭穿入，按照圖 4 把所有電纜連接好，完成后把所有的螺母擰緊。把所有電纜線的外屏蔽接到接線盒的接地柱上緊固，同時保證接線盒的外殼可靠接地，接線盒接地樁的接地電阻不大于 4Ω （通常應制作和安裝專門的接地系統）。

地磅調試完成后，把接線盒蓋板蓋上，并將螺絲擰緊，注意各條螺絲的緊固力應均衡。接線盒閑置的接口 （密封接頭） 用密封橡膠墊片堵上，同時擰緊各密封接頭螺母，否則會影響密封性能。

應定期檢查接線盒的密封狀況，建議至少每 半年緊固一次接線盒蓋板固定螺釘及密封接頭螺母，以確保接線盒的密封性。

六、結束語

目前，地磅的使用已相當普及，但是在運行中的各種問題卻時有發生，諸如準確度、穩定性等，均與接線盒的安裝、維護有關。因此，無論是新建造還是更新對接線盒的選型、安裝和日常維護與檢修，均不可忽視接線盒的因素。