称重传感器是电子衡器的主要电子部件，由称重传感器制作的电子衡器己广泛地应用到各行各业。本文主要以汽车衡为例，对称重传感器的现场使用、调试和故障排除分析和总结。

一、引言

称重传感器被称为电子衡器中的心脏部件。科学技术的飞速发展，由称重传感器制作的电子衡器也已 广泛地应用到各行各业，实现了对物料的快速、准确的称量。在这里以汽车衡为例谈谈称重传感器的 现场使用和调试。

二、称重系统的构成和工作原理

1.系统构成

汽车衡主要由称重显示仪表、称重传感器、秤体等三大部分构成。其中，秤体起到了承受物体重 量的作用。秤台和传力机构负责将物体的重量准确的传递给称重传感器。称重传感器(一次仪表)位于秤台 和基础之间，将被称物体的重量按一定的函数关系转换为相应的毫伏级电信号，通过接线盒信号电缆输出 到称重显示仪表(二次仪表)。经处理后仪表直接显示被称物体的重量数据。

2.工作原理

当称重物体或载重汽车停放在秤台上，载荷通过秤体将重量传递给称重传感器，称重传感器将重量转 换为相应的mV级电信号。该信号经前置放大、滤波、A/D转换。由微处理器(单片机)对信号处理后， 数字显示部位直接显示称重值。

三、现场使用和调试

1.传感器选择

称重传感器在选用时要考虑到很多因素，实际的使用当中我们主要从下列几个因素考虑。另外，称重 传感器的灵敏度、最大分度数、最小检定分度值等也是传感器选用中必须考虑的指标。

（1）使用环境

称重传感器实际上是一种将质量信号转换成可测量的电信号输出装置。用传感器首先要考虑传感器所 处的实际工作环境，这点对于正确选用传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使 用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。一般情况下，髙温环境对传感器造成涂覆材料融化、焊点开化、 弹性体内应力发生结构变化等问题：粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响；在腐蚀性较髙的环境下会造成 传感器弹性体受损或产生短路现象；电磁场对传感器输出会产生干扰。相应的环境因素下我们必须选择对 应的传感器才能满足必要的称重要求。

（2）传感器的数量和量程

传感器数量的选择是根据电子衡器的用途、秤体需要支撑的点，支撑点数应根据秤体几何重心和实际 重心重合的原则确定。一般来说秤体有几个支撑点就选用几只传感器。

传感器的量程选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体自重、可产生的最大偏载及动载 因素综合评价来决定。一般来讲，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。 但是在实际的使用当中，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。下面给出一个经过大 量实验验证的经验公式.

公式如下：

C=K0xKl xK2xK3(Wmax+W) / N

式中C—单个传感器的额定量程 W—秤体自重 Wmax 一被称物体净重的最大值 N—秤体所采用支撑点的数量 K0-保险系数，一般取1.2?1.3之间 K1 —冲击系数 K2—秤体的重心偏移系数 K3 一风压系数

(3)各种类型传感器的使用范围

传感器形式的选择主要取决于称重的类型和安装空间，保证安装合适，称重安全可靠；另一方面要考 虑厂家的建议。对于传感器制造厂家来讲，它一般规定了传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构 形式、弹性体的材质等。譬如铝合金悬臂梁传感器适合于电子计价秤、平台秤、案秤等；钢式悬臂梁传感 器适用于电子皮带秤、分选秤等；钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡等；柱式传感器适用于汽车衡、 动态轨道衡、大吨位料斗秤等。

2.标定以及角差的调节

以汽车衡为例，角差调节是一个非常重要的步骤。N个承重点的秤，将最大称量1/(N — 1)的砝 码分别放置在1/N承重台板的面积上进行偏载检定。对于承受偏载量较小的承载器(如料斗秤)，在每个 承重点上要施加约等于最大称量的1 / 10。目前模拟式称重传感器是依靠接线盒的电位器来调节。调节方 式分为两种：供桥信号调节和输出信号调节。从实际的使用角度来讲使用供桥信号调节效果更好，它的优 势在于调节范围大、易用万用表测试调节结果。为了进一步认识这个问题，有必要了解造成偏载产生的原 因。偏载主要由下列因素造成：1)称重显示器本身具有很髙的灵敏度。2)称重传感器并联电路输出阻抗低， 抗干扰能力强。并联电路对传感器来讲必须使输出灵敏度公差要小；输出阻抗平均偏差要小：输出灵敏度 与阻抗之比要相等。3)秤体设计缺陷。4)土建基础承载力不够。5)秤体安装不当。

大型汽车衡角差的调节过程中一般不会使用大吨位砝码(主要也是受现场实际情况的制约)。从整 个秤的精度来讲配合使用鉴别力测试时用的小砝码观察仪表闪变也可以达到很好的偏载调节效果。比如在 检定调节时的分度值为20kg,虽然称重显示仪上显示值为一致，但是几个角有可能存在最大达18kg的误 差。另外需要注意的是，为了日后维护方便，必须明确接线盒中各个传感器接线柱对应的传感器在那个部 位；只要调过角差，在使用时必须重新进行称量标定。

3.传感器的各类故陣检测和排除

对于汽车衡来讲，故障处理应遵循这样的步骤；观察(故障观察)一分析(故障原因)-检测(为 故障判断提供依据或对判断结果加以验证)-修复(修理或更换)?检定(系统调试后对其计量性能进 行测试)。可根据实际情况选用下列方法判断：直观法、替代法、比较法、代码诊断法。

就称重传感器自身的特点通过下列方法检测、判断和验证：1)阻抗判别法：逐个将传感器的两根输出 线、输入线拆掉，用万用表测试输出、输入阻抗和信号电缆各芯线与屏蔽层间的绝缘电阻。如果测试结果 达不到合格证上的数值，即可判断为故障传感器：2)信号输出判断：如果阻抗法无法判断传感器的好坏， 可用此法做进一步检查。先给仪表通电，将传感器的输出线拆掉。在空秤下用万用表测量其Mv输出值。 假设额定激励电压为U(v),传感器的灵敏度为M(Mv/V),传感器的额定载荷F(kg),那么每个传感器的输 出为UxMxK+F(Mv)。如果那一只的输出值超出该计算值过大(理想情况下不存在偏载时应该相等)或不稳 定，即可判断传感器有故障。

四、结语

总之，以称重传感器为核心的电子衡器在实际的使用过程中引发故障的原因很多，有时几个故障可能 同时出现。除了上述提到的情况外，还有诸如供电电源、外部磁场干扰、使用电子产品作弊等原因造成。 因此，在现场的使用和调试过程中必须具有清晰的操作思路，认真的分析，积极的总结和积累现场操作经 验。如果这样的话，可以大大减少现存的故障问题，可为现场调试节约人量的时间，为日后的维护提供方便。