偏載診斷\調試\分析
當對衡器偏載測試超過規定允差時,必須對其調節,使滿足允差要求。這樣才能使該秤在使用時,無論將載荷置于承載器的任何位置,稱量結果均相同。
上面講過,為將承載器的重量分配系數調節相同,一是調節傳感器的供橋電壓,一是調節傳感器的輸出阻抗
通過 電阻r,可以使輸出電壓較高的傳感器調低,達到使四只傳感器的輸出一致。在此要強調,若此時僅只通過在供橋線路上增加一支電阻降低電壓,而不是用兩支電阻對稱降壓,將會明顯的影響該傳感器的“零點”的初始電壓,從而破壞原來的并聯零點。圖2(b)調節輸出阻抗的方法,對并聯傳感器間的相互影響較小。但在實際運用時,可調電位器的溫度影響和穩定性要認真考慮
圖中,r1、r2、r3和r4為傳感器輸出阻抗,e1、e2、e3和e4為傳感器的開路輸出電壓。該電路組成方程:
I1=I2+I3+I4
r1I1-r2I2=e1-e2
r1I1-r3I3=e1-e3
r1I1-r4I4=e1-e4
解上方程可求出各傳感器的輸出電流:
I1=11r()()()43214413312211111///e-errrrreereer+++−+−+
I2=21r()()()43214423321121111///e-errrrreereer+++−+−+
I3=31r()()()43214432231131111///e-errrrreereer+++−+−+
I4=41r()()()43213342241141111///e-errrrreereer+++−+−+
由此導出并聯后的輸出電壓:
e0=e1-I1r1=e2-I2r2=e3-I3r3=e4-I4r4
=4321443322111111rerrrrrerere++++++
或者寫為:
e0=432143211111rrrrIIII++++++
由上推導可得出兩點結論,一是對四只傳感器的匹配是電流匹配,而不是電壓匹配,這正是我們通過改變供橋電壓和改變傳感器的并聯電阻,都可達到使四只傳感器匹配一致。第二若考慮到傳感器的開路電壓,e1、e2、e3和e4中包括了“零點”電壓,就可看出“零點”電壓改變的影響。
現在數字傳感器以及傳感器數字變換器在汽車衡中得到越來越廣泛的運用。使用數字技術可使汽車衡的偏載調節變得簡單、快速、更準確。而模擬電路的調節,不僅帶有很大試探性,也難達到計算值,而且調節時還存在彼此間的影響。
偏載的調節分為兩部份
一是對受力狀態的調節;一是對傳感器的調節。對一臺汽車衡,首先要求放置傳感器的基座盡量保持在同一水平。可使用測高儀來測定,使其控制在毫米級誤差內,這是大家都熟知的基本必要條件。但是若對這些基本工作出現大的失誤,將使后來的調整事倍功半。對承載器與傳感器的連接面盡量水平,承載器本身的重量對四個只承點盡量均勻對稱。承載器受到大載荷時,不會由于承載器變形對傳感器產生過大的側向力,影響傳感器的正常工作。在大允許偏載的情況下,不能改變承載器的受力分配。承載器放置在傳感器上,可用手觸摸傳感器的壓頭,確認四支傳感器是否已受力。傳感器是否均勻受力,通過在傳感器的基座下用墊片調整。對傳感器的選擇,更是*,一般要求對四支傳感器的靈敏度和輸出阻抗至少控制在0.1%以內。在此要特別指出,大家往往忽略傳感器“零點”輸出的影響。在模擬方式使用時,傳感器是并聯使用。等于直接將四支傳感器的應變片并聯在一起,特別是在使用調降壓電阻來改變傳感器的電壓輸出時。這將影響各支傳感器的原來的平均狀態,改變傳感器的性能。傳感器的零點輸出控制在0.1%,不要超過0.2%,一般而言能滿足以上匹配要求的大檢定分度nmax=3000的c級傳感器,能滿足貿易使用的汽車衡的要求。
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