本文分析介绍了数字式地磅的主要优点及三种解决方案，以及应用配置方法和效果对比，并配以图片进行说明。

一、概述

随着科学技术的进步和一些新技术新工艺的 应用，地磅行业计量称重的自动化、智能化水平 也有了很大提高。特别是随着数字化技术在地磅系统中的应用日趋成熟、稳定和可靠，数字化 技术的很多优点得以充分展露和发挥，地磅中许多在原来看似难以解决的称重计量问题， 现在用新的数字化称重处理方法都可以迎刃而解， 得到很好的效果。本文就数字式地磅的优点和 解决方案作以下分析和介绍。

1、精度高

数字地磅采用高精度数字传感器，使得整 体精度得到提高。传感器的高精度是称重系统高 精度的基础。数字传感器一般选用优质合金钢 40CrNiMoA的弹性体材料、经过多次补偿工艺、 通过A/D数字线性处理技术使得传感器的精度得 到大幅度提升。图1和图2为30t数字传感器测试曲线。

2、一致性好便于互换

传感器经过A/D数字补偿过后，零点得到有效控制、线性得到大幅度提高几乎为直线，各个 传感器的线性内码控制在三万分之一以内。传感 器互换性得到明显提高。地磅维修调试时不仅 给用户节约时间，同时也给衡器厂家带来方便。

3、调脚差方便

数字地磅由于采用了数字传感器，故给调 整角差时带来了方便。调试时每个数字传感器不 会彼此相互影响，不存在零点、阻抗匹配等问题。 并且无需在接线盒中调节电位器，避免电位器带 来不稳定因素。所有角差调整的操作均在仪表 (或电脑）中调节，可细微的调节，精度高，最小 调整量为万分之一。

4、传输距离远，抗干扰强

数字地磅配数字传感器和数字仪表或者配 计算机，其数字信号通讯总线均为标准的工业级 RS485通讯接口。信号传输距离远，可以达到1.2 公里传输距离。因RS485信号为5V差分电平，故 抗干扰能力强。数字信号的远距离传输可以使重 量信号无衰减，解决了地磅原来高精度和长距 离的矛盾。

5、防止作弊，有报警提示

数字传感器的数字信号通信采用严格的加密 通讯协议，目前遥控作弊手段对数字传感器不起 作用。并且在仪表上都能发现某个传感器有异常 情况，并有及时报警提示，可以很直观地判断查 找秤台上相应的传感器故障位置。

这些数字信号的电压在受到干扰发生变化时只 要不超出极限，在另一个通讯终端接收后会自动对 电压波形进行矫正，从而提高了数据的可靠性。并 且在通讯信号没有解密译码前，这些‘‘ 0”和‘‘ 1” 组成的数据代码对作弊者是没有任何意义的。

图4为笔者在走访客户时获得的“模拟地磅 作弊工具”照片。一些不法分子将此物安装在衡器 客户地磅上，给使用客户带来巨额损失。

此“模拟地磅作弊工具”作用机理是对传感 器模拟信号进行电阻并联，使其信号减弱，同时具 有大、中、小三个作弊档位，以此达到作弊目的。

数字式地磅由于采用了数字传感器，其信 号为RS485数字信号，如图3，故此类作弊工具 对数字地磅没有任何作弊效果。

二、方案一，数字传感器-> 仪表或计算机

图3是30t数 字传感器通讯信号波形，通过高速数字示波器截 取出的图像，我们可以清楚的看到通讯为高高低 低电压信号，这些高高低低的电压信号就是数字 信号中的“0”和“ 1 ”。

图5是数字式地磅用的非常多的一个组成 架构，采用数字传感器接数字仪表，主要有前面 叙述的五个优点：

1、精度高；2、一致性好便于互换；3、调脚 差方便；4、传输距离远，抗干扰强；5、防止作 弊，有报警提示。

图6是数字式地磅最经典的组成架构，数字传感器通过RS485/RS232转换器连接到计算机 上。主要有以下优点：

1、同样实现数字传感器接数字仪表的五个优点。

2、直接采用计算机读取和控制传感器，可以 直观的体现出数字式通讯的特点。

3、利用计算机强大的计算、网络、分析、处 理能力，除了实现以往模拟仪表的全部功能外， 还可以实现很多传统仪表不具备的功能，如图7。

三、方案二，模拟传感器->数字信号转换仪 ->仪表及计算机

数字式地磅的性能确实优异，但是把目前 正在使用的模拟式地磅全部更换成数字传 感器和数字仪表，费用较高客户不容易接受。而 且以前在用的模拟式传感器如何处理，是否会造 成浪费，现不确定既然如此，那么我们能以低成 本的方式来做数字式数字化升级吗？答案是肯定。 通过试验我们得出模拟式地磅数字化升级后称 重计量精度基本不变，可以增强抗干扰、远距离 传输、防作弊等功能。

图8是在模拟式传感器出线处，串入数字信 号转换器仪。将每个传感器的模拟信号转换成数 字信号，然后和数字仪表连接。其接线盒为数字 接线盒，取代原来的模拟接线盒。

此方案对模拟秤的防止作弊、信号远距离传 输得到很大提高。

数字信号转换仪详细资料请查阅公司产品。图9是在原模拟秤的基础上成本最低升级方案。

从原来的模拟接线出来的信号，接入一个数 字信号转换仪，然后连接数字仪表。

此方案操作简单，只需要重新标定，无需调 角差。对模拟秤的信号远距离传输得到有效提高， 但没有防作弊效果。

四、方案三，模拟转换器-> 多通道数字信号 接线盒-> 仪表或计算机

图10是多通道数字信号接线盒，作用是将 多路传感器信号实时地转换成数字信号，然后通 过CPU处理后传送到上位机。其电路结构原理见 图11。笔者认为此方案调试操作简单，对各个模 拟传感器的灵敏度、内部阻抗、零点的参数不挑 剔，组秤方便，数字化的效果好，性价比高。组秤后精度较高、信号传输距离远、可以无需数字 仪表直接和计算机软件相连接（使用RS485/RS232 转换器），是一款很受市场欢迎的产品。

此电路板的主要特点为：

1、内嵌BDB8100?高可靠性数字内核，满量 程输出3万，或者10万内码，测量误差1/3万或 者1/10万。通讯波特率为9600bit/s或者19200bit/s 可选。

2、采用工业级高可靠CPU处理器，以及 公司独特的数字信号处理算法，程序运行 流畅高效，系统安全、稳定、可靠。

3、8个独立的模拟通道，均采用超高精度 24Bit ADC转换器，实现实时同步信号转换。每个 通道可达到转换50次/每秒。

4、数字信号采用工业场合的RS485接口通 讯，1000m远距离传输抗干扰强，IP67级防护。

5、采用多重保护，确保系统安全可靠运行。 (如：电源反接、过压、浪涌；数字信号浪涌、短 路等等）

6、多通道数字接线盒可选配计算机称重软件 或者数字称重仪表联机工作。多通道数字信号接 线盒详细资料请查公司产品， 系统组成见图12和图13。

五、结语

灵活多样的数字化解决方案给地磅企业带来 了更多的选择，随着数字化技术在地磅系统中 的应用日趋成熟、稳定、可靠，数字式传感器和 数字化技术的衡器将逐渐成为地磅市场主流。