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技术文章

详解电子秤显示器的核心部件

概述

电子秤 稱重显示仪表(以下简稱显示仪表)猶如 电子秤 的核心 , 经過對稱重传感器输齣信號進行解析 、 判斷 、 處理 , 不隻能把被稱物的重量值以數字方式準確地顯现齣來 , 并且能完结置零 、 零點盯梢 、 自检 、 校準等操控功用 。 跟着單片微機 、 電子技能的推行運用 , 显示仪表取得飛速開展 , 充满活力 , 爲電地磅進步質量功用 、 稱量主動化 、 智能化作齣瞭傑齣贡獻 。

時下显示仪表首要以量大麵廣的電阻應變式传感器爲效勞方针 , 牠们佔有瞭商场幹流 , 不斷推陳齣新 。 牠们的一起特色是:供给橋路鼓勵電源;選用電壓份额丈量;输齣電壓信號小 , 包含固定和可變兩部分 , 规模從幾毫伏到幾十毫伏;内分辨力遠遠髙于外顯分度值 , 最低不小于4倍;以kg 、 t等質量單位來標度;分度值按1.2.5方式來顯现;4個準確度等级與非主動衡器的相對應;差错不大于相應衡器的二分之一允差等 。 這些特色已逐步爲人们所認识 、 瞭解 , 牠们在有關的检定规程 、 规範等技能文件中也有论述 。

电子秤

一 : 兩個重要功用參數

1) 、 最小检定分度值(有時稱最高输入活络度)

牠是指显示仪表對最小输入電壓信號進行照實的顯现或反映纔能 , 低于這個值 , 顯现將呈现不安穩或發生過大差错 , 超齣规则要求 。 牠代錶显示仪表的绝對準確度 , 可用符號Vamin錶不 , 例如Vamin爲0。3uV 、 luV 3uV等 。 很顯然 , 這個值越小 , 越有利于進步與之相连衡器的鑒彆力 , 確保精度 。

2) 、 最大检定分度數

牠是指显示仪表在不變量程狀况下 , 所答應的最大输人電壓信號與最小检定分度值Vamin之商 。 牠可用符號Namax標明 , 代錶瞭显示仪表的相對準確度 , 例如Naman爲10000 、 20000 40000等 , 很顯然 , 這個值越大 , 越有利于增大與之相连衡器的检定分度數 , 减小差错 。

显示仪表不论是在齣產製作過程中 , 仍是在检测和運用中 , 牠的這兩個重要功用參數時有被人忘掉或忽略的现象 , 例如齣廠阐明没有详细方针 , 检测陳述不给清晰數據 , 導緻運用挑選無參照或取捨依據 , 這種现象應该加以纠正和改動 。

3) 、 Vamin和Namax的效果與含義

(a) 、 显示仪表質量確保的要害中心功用參數

显示仪表的内涵質量一般由其计量要求與技能要求兩個方麵來概述 。 這集中體现在各自功用參數和操控功用上 。 显示仪表的功用參數上下有幾十项 , 例如準確度等级及允差 、 内部分辨率 、 外顯分度數 、 人端噪聲 、 输人活络度 、 空秤和量程输入電壓规模 、 非线性 、 重復性 、 時刻漂移 、 作業温度规模 、 零點和量程温度係數 、 作業安全性(包含绝缘電阻 、 漏電流 、 耐高壓) 、 按捺供電源改變纔能(包含電壓瞬時中斷或下跌 、 频率動摇 、 竄人脈衝串) : 以及反抗高频场强 、 電荷放電 、 衝擊振動等搅擾影響;显示仪表的操控功用也有十幾项 , 例如置零 、 過零指示 、 零點跟踪 、 去皮 、 欠载或超载報瞥 、 參數设定 、 校準批改 、 斷電维護 、 程序自检 、 错误诊斷 、 记憶存贮 、 输齣打印等 。 在這些项目中 , Vamin和Namax既效果顯著 , 至關重要 , 又息息相通 , 聯係密切 。

首要 , 顯不器的Vamin越小 , Namax越大 , 其準確度越高 , 差错越小 , 输人電壓规模變宽 , 重復性變好 , 非线性和人端噪聲變小等;一起爲完结各项控製功用進行安穩 , 牢靠地作業 , 也提齣瞭進一步的要求 。

其次 , Vamin Namax的數值大小將聯係到適用衡器的规模 、 场閤 、 狀况 , 例如都是準確度3级显示仪表 , 有的Vamino爲0.3|xv,Namax爲50000,有的爲3(XV.10000,成果兩者在實践運用中截然不同 , 前者除瞭能適用III级衡器悉數狀况 , 還能適用n级衡器部分狀况;後者僅能適用III级衡器部分狀况 。 有時 , 關于检定分度數n=3000都難以满意 。 详見下麵舉例 。

二 : 顯不器Vamin 、 Namax的任何追逐或突破 , 绝非垂手可得 , 必鬚付齣艱苦盡力 , 思想要锐意進取 , 百摺不烧;技能要精雕细镂 , 獨闢溪径;辦法要针對要害 , 一丝不苟;行動要因事製宜 , 講務實效 , 如此等等’堅持不懈 , 终究會有成果 , 做齣成果 , 争创先進水平 。

(b) 、 Vamin Namax與e 、 n之间的聯係

如上所述 , VaminNamau彆離顯不器的检定分度值 , 最大检定分度數 , 用來標明 电子秤 的準確程度 , 而e 、 n彆離最小的检定分度值,检定分度數 , 用來錶明 电子秤 的準確程度 , 那麼 , 牠们之间有何聯係呢?

眾所週知 , 非主動衡器依據e 、 n劃分瞭四個準確度等级,又在每個準確度等级中分红低 、 中 、 高三個稱量段 , 各稱量段初次或週期检定所對應的允差爲±5e 、 ±le ±1.5e;作爲與之配套的顯不器 , 也對應分爲四個準確度等级 , 牠们各自的允差爲衡器二分之—允差 , 彆離是±0.25e 、 ±0.5e ±0.75e0這兒有兩個聯係值得特彆註意:一是 电子秤 在中稱量段的允差與其检定分度值之间1:1聯係;二是显示仪表在低稱量段的允差爲 电子秤 检定分度值之间爲1:4聯係 。 藉鑒 、 參照這兩個聯係 , 不由想到 , 將显示仪表最小检定分度值斷定爲與其低稱量段的允差相同 , 理由论述如下 :

首要 , 由于显示仪表的最小检定分度值與低稱量段的允差一樣 , 而中稱量段充差爲這段允差的2倍 , 髙稱量段允差爲這段允差的3倍 。 如果低稱量段较小允差取得满意 , 那麼整個稱量规模就會没有问题 。

其次 , 显示仪表在低稱量段规模 , 包含固定和可變兩部分测验信號 , 其固定部分是秤臺自重等信號 , 可變部分是低稱量段的量程信號 。 固定部分信號幾乎在所有地磅中存在 , 盡管牠们大小不一 , 但大多超越可變部分信號,有的能到達幾十倍 。 在显示仪表中 , 盡管固定部分信號不用顯现齣來 , 可是牠的差错要到達量程部分信號规则允差 。 因此 , 显示仪表的相對差错 , 跟着固定部分信號幅值加大而變小 , 要求越加嚴格 、 準確 。 例如m级秤的显示仪表 , 其低稱量段规模的量程部分信號爲0~500e,若固定部分信號彆離爲0 、 1500e.4500e 9500e時 , 则牠们所對應的相對差错爲5x10M.25x104 、 0.5x10-4 0.25x10-4o這相對差错0.25x10-4的显示仪表 , 牠被用于自重 、 皮重等爲9500e 、 量程僅爲ID级電子衡器0~500e 。

(c) 、 當知道顯不器的Vamin和Namax後 , 可以经過简略核算 , 獲取地磅检定分度值e的最小電壓信號值 , 检定分度數n的習惯规模;一起能對配套稱重传感的功用參數如牠的品種方式 、 活络度 、 供橋電壓 、 運用载荷等提齣參阅定見 。 或许反過來 , 知道地磅n 、 e的電壓信號值以及稱重传感器有關功用參數後 , 斷定挑選显示仪表的Vamin 、 Na-max 。 例如有兩臺顯不器 , Vamin彆離爲0.3pv 、 1.5(XV,Namax彆離爲50000 、 10000 。 则前者適于地磅nh10000。e的電壓信號值後者適于“2500 、 e的電壓信號值不然8會超差或難以安穩作業 。

(d) 、 显示仪表各準確度等级的最大检定分度數Namax爲各相應等级的地磅最大检定分度數Namax的4倍,適當將其拉長變大,這樣有利于精雕细刻 , 提髙產品質量;显示仪表各準確度等级的允差 , 在低 、 中 、 髙各稱量段彆離爲lVamin 、 2Vamin»3Vamin,牠们無小數或分數 , 简略记憶 , 核算便利 , 運用便利 。 常用準確度③级 、 ④级 。

(e) 、 顯不器Vamin.Namax的清晰提齣 , 有利于產品對照比较 , 有利于统一方针 , 認请盡力方嚮 , 將爲显示仪表的製作 、 检测 、 運用 、 發挥積極效果 , 產生傑齣影響 。

三 : 運用舉例與解析评论當今 , III级地磅量大麵廣 , 幾乎無處不在 。 牠们的检定分度數n在3000左右 。 最大稱量值较小的 电子秤  , 例如计價秤 、 平臺秤等 , 一般選用單個稱重传感器製成;最大稱量值较大的 电子秤  , 例如汽車衡 、 轨道衡等 , 一般選用多個稱重传感器製成 。 稱重传感器大多是電阻應變式结構原理 , 供橋鼓勵源電壓爲10~12V , 活络度爲2mv/v左右 , 牠们在额外载荷下最大输齣電壓信號约達20~24mv.上麵所说的就是显示仪表麵臨的基本狀况 , 下麵以此爲典型,進行舉例,解析评论 :

1) 、 運用舉例

(a) 、 狀况1

该狀况是在 电子秤 空秤時 , 输齣電壓信號爲零或挨近零 , 在最大稱量值時爲18mv 。 由于考慮偏载 、 超载 、 衝擊载荷等,故稱重传感器總不能到達额外载荷作業狀况 , 要留有必定餘量,予以维護 。 设 电子秤 检定分度數n=3000,则检定分度值e的相應電壓信號爲6^.爲瞭確保 电子秤 不超齣允差 , 显示仪表至少應契閤以下规则要求 : 在0~500e低稱量段 , 允差511.5一1;在>500e~2000e中稱量段 , 允差 : ≤I1.5uvI在>500e-2000e稱量段,允差<14。5^vl0這兒要着重的是,顯不器最小检定分度值Vamin爲1。5|xv,其牠大于這個值的 , 一般無法確保低稱量段的允差 。 显示仪表最大检定分度數Namax爲12000,在0~2000Vamin(0~3mv)允差爲土1Vamin;在(>2000~8000)Vamin(>3mv~12mv)允差爲±2Vamin;在(>8000~12000)Vamin(>12mv~18mv)允差爲±3Vaniin 。

(b) 、 狀况2

该狀况是在 电子秤 空秤時 , 输齣電壓信號爲6mv,牠首要由秤臺自重形成 , 可视爲固定部分信號 。 在最大稱量值時 , 總输齣電壓信號爲18mv,其间量程部分信號爲12mv , 依然设 电子秤 检定分度數n=3000,则检定分度值e的相應電壓信號爲4uv,那麼顯示器至少應满意以下规则要求:

在0~500e低稱量段允差Sll|xvl;在>500e~2000e中稱量段允差1I;在>2000e~3000e高稱量段允差SI3jjlVI 。 這兒要着重的是:显示仪表最小检定分度值Vamin爲l^v , 最大检定分度數Ndmax爲18000,各稱量段允差 : (0~8000)Vamin(0~8mv)爲±

1Vamin;(>8000~14000)Vamin(>8~14mv)爲土2Vamin;(>14000~18000)Vamin(>14~18mv)*±3Vamin0

(c) 、 狀况3

该狀况是在 电子秤 空秤時 , 输齣電壓信號爲9mv,牠首要由秤臺自重 、 被稱物皮重發生 , 可视爲固定部分信號;在最大稱量值時 , 總输齣電壓信號爲18mv,其间量程部分信號爲9mV 。 依然设電子衡器检定分度數n=3000,则检定分度值e的相應電壓信號爲显示仪表至少應到達以下规则要求 :

在0~500e低稱量段允差備10.75jjlvI;在>500e-2000e中稱量段允差«ll.5jtvl;在〉2000e-3000e髙稱量段允差12.25m-vI 。 這兒要着重的是:顯示器最小检定分度值Vamin爲0.75jjlv,最大检定分度數Namax爲24000,各稱量段允差 : (0~14000)Vamin(0~10.5mv)爲±lVamin , >14000~

2000Vamin(>10。5mv~15mv)爲2Vamin , >20000~24000Vamin(>15~18mv)爲3Vamin 。

(d) 、 狀况4

该狀况是 电子秤 在空秤時 , 输齣電壓信號爲6mv , 牠首要由秤臺自重 、 被稱物皮重等引起 , 可视爲固定部分信號;在最大稱量值時 , 總输齣電壓信號爲18mv , 其间量程部分信號爲5。4mv 。 依然设電子衡器检定分度數n=3000,则检定分度值e的相應電壓信號爲1。8mv , 那麼显示仪表至少應满意以下规则要求:

在0~500e低稱量段允差專10.45#丨 , 在乏500e-2000e中稱量段充差在10.9#1 , 在>2000e~3000e髙稱量段允差在11.35p«vl 。 這兒要着重的是:顯不器最小检定分度值Vamin爲0.45mv,最大检定分度數爲40000 , 各稱量段允差 : (0~30000)Vamin(0-5mv)爲±lVamin,(>30000~36000)Vamin(>13.5~16.2mv)爲±2Vamin , (>36000-40000)Vamin(>16。2~18mv)爲±3Vamin 。

2)解析评论

(a) 、 平時一講起显示仪表 , 不少同志就會習惯地用 电子秤 的检定分度數n 、 检定分度值e來论其長短 。 殊不知 , 這樣不够抱负 , 不盡徹底 。 显示仪表终究不同于 电子秤  , 牠作爲组成部件 , 應该具有自己的特性 。 在上述舉例中 ,  电子秤 幾種狀况n=3000相同 , e也相同 , 僅僅由于空秤下的初始固定载荷有差異 , 成果導緻显示仪表的功用參數较大改變 。 最小检定分度值Vamin從1。5jjlv削减到0。45jjlv , 最大检定分度數Namax從12000增加到40000 。 最大最小之比達3倍以上 。 由此可見 , 顯不器Vamin 、 Namax的提齣和運用,具有现實含義,是十分必要的 。

(b) 、 显示仪表的功用參數 , 除瞭會遭到 电子秤 的检定分度數 、 检定分度值空秤下的固定载荷 、 稱量狀况等要素影響外 , 還與稱重传感器的结構原理 、 供橋鼓勵電壓 、 活络度 、 有效载荷等有關 。 麵臨這些 , 顯亦器Vamin 、 Namax有宽廣的運用六閤 , 能够發挥自己應有的效果 。

(c) 、 现在常見的是準確度III级显示仪表 , 牠们首要用于检定分度數n爲3000左右的 电子秤 ,那麼顯不器的Vamin 、 Namax應该多大適宜呢?有人認爲Vamin不大于0.5jiv,Namax不小于40000,有人以爲不用這樣 , 例如Vamin不大于3jjlv , Namax不小于10000就行瞭 。 從上述舉例來看 , 前者比较保险 , 能習惯全麵狀况 。 至于後者 , 需求多说幾句 。 首要,當Vamin=3pv時 , 则電子衡器e的對應信號爲12jiv,预算其量程输齣最大信號要達36mv(n=3000) , 從现在來看 , 大多數稱重传感器的活络度爲2mv/v,供橋鼓勵電壓爲10~12V等功用方针则難以满意 。 但是,選用髙阻值應變橋路 , 髙鼓勵電壓等技能措施便能够到達 , 但牠们尚待遍及推行 。 其次 , 當Namax=10000差错都爲±lVamin時 , 则適用量程信號從零開始等狀况的 电子秤  , 其n爲2500左右 。 第三 , 當Vamin從3pv削减到0.5jtv , Namax從10000增大到40000,则閤適 电子秤 的狀况逐步變好 , 直至悉數 。 若在Namax内差错均爲±lVamin,则更抱负 。

四 : 检测舉例

1)规範信號设備和检测辦法的選取

當前 , 规範信號设備和检测辦法首要有四種:规範電壓源法 、 電位差计法 、 规範传感器法 、 规範模擬器法 。

從錶2看齣 , 规範模擬器法長處傑齣 , 應當推廣遍及 。 世界上不少國傢 , 如美國 、 德國 、 日本等早有運用 。 近年來 , 用规範模擬器法來检测显示仪表已在國内打開 , 并得到有關部門認可和好评 。

规範模擬器(也稱显示仪表校验器)是專門用來模擬電阻應變式稱重传感器输齣電壓信號 , 直接對显示仪表進行查验和校準 , 隻需悄悄拨動麵闆上有關鏇钮 , 便能够完结多種功用參數检测的需求 。 其检测辦法科學閤理 、 先進牢靠 、 简便易行 , 徹底避免瞭人工加卸载荷之勞苦 、 费時 、 功率低一级缺乏 。 该设備具有精度髙 、 作業安穩 、 操作简略 、 體積细巧 、 携帶便利等特色 , 牠既能用于實验室检测 , 又能用于稱重现场调试 、 修理 。

5。2ICW-3型显示仪表校验器技能功用方针典型數據 :

(a) 、 输入電壓规模 : 5~16V , 最大備20V;

(b) 、 量限规模 : 1~4mv/v;

(c) 、 置零规模:0.IF•S或0.2F•S;

(d) 、 校準规模 : >5%F•S

(e) 、 倍數输齣 : 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11;

(f) 、 分度值改變 : (0.l~l.l)xlO_5F.S;

(i) 、 非线性 、 重復性 : 矣1xlO_5F•S;

(j) 、 時刻漂移 : 忘1x10_5F•

(k) 、 温度係數≤2*10-6F。S/℃(0-40℃)。

3)检测成果數據

準確度③级显示仪表數量多 , 最爲常見 , 现在采用CWI-3型校验器對牠们進行检测 。 下麵節錄其间幾项功用成果數據 , 見錶3 、 錶4 、 錶5 、 錶6 。 顯本器最小检定分度值Vamin=0.5jjlv,最大检定分度數Namax=50000,置零電壓爲5mv , 量程電壓範围爲5~30mv 。

CWI-3型校验器除瞭適用于显示仪表各项技能功用检测外,還適用于显示仪表零點盯梢 、 置零 、 去皮 、 欠载 、 超载等操控功用试验 , 這兒不再赘述 。

电子秤

总结

由上可見,显示仪表最小检定分度值 、 最大检定分度數的提齣 , 有利于彼此溝通 , 统一認识 , 建立方针和方嚮;有利于產品齣產製作 , 提髙改善質量;有利于强化检测,给齣详细數據 , 對照比较 , 好壞便知;有利于運用挑選 , 依托數據资料 , 做到匠意于心 , 心想事成 。 要堅持好的 , 改正错的 , 创造新的 , 與時俱進 , 爲開展我國 电子秤 的显示仪表和衡器工作贡獻力量 。

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