電子秤是社會貿(mào)易、生產(chǎn)經(jīng)營活動中用于稱重計(jì)量的主要設(shè)備，隨著模擬稱重傳感器和計(jì)算機(jī)技術(shù)在衡器上的應(yīng)用，電子秤使用領(lǐng)域越來越廣泛和普及。本文介紹了電子秤工作原理和失準(zhǔn)校正方法。

電子計(jì)價秤采用的是剪應(yīng)力梁式傳感器，梁的橫截面加工 成工字形。電阻應(yīng)變片粘貼在工字形的中性層金屬彈性體表 面上。根據(jù)材料力學(xué)理論可知，當(dāng)同一大小的力在梁上的作用 點(diǎn)左右移動時,中性層的彎矩要發(fā)生變化。與彎矩成正比的彎 曲應(yīng)力也隨之變化.而梁上的切力所引起的剪應(yīng)力與梁的彎矩 無關(guān)。因此，剪應(yīng)力梁式傳感器可以消除作用點(diǎn)變化引起的誤 差。(如下圖）

電子計(jì)價秤傳感器上有4個電阻應(yīng)變片,接成橋式測量電 路,其中對角線的兩點(diǎn)接上直流電源(+12V，地），另一對角線 的兩點(diǎn)接上電測儀表。如果在彈性體上加上一重量,電阻將同 彈性體一起產(chǎn)生彈性變形，應(yīng)變片的阻值將發(fā)生變化.通過測 量電阻應(yīng)變片阻值的變化。就可以間接測得外力重量。橋式 電路可以靈敏、精確地測量10-3~10-6數(shù)量級的微小電阻變 化，電測儀表便可以反映出10-3?10-6數(shù)量級的微小的電壓變 化,從而實(shí)現(xiàn)了重量一信號之間的線性變化。(如下圖）

一、傳感器失準(zhǔn)的原因及產(chǎn)生的相應(yīng)故陣

傳感器是由彈性體和電阻應(yīng)變片兩部分組成.彈性鋼體的 強(qiáng)度、塑韌性和綜合機(jī)械性能的優(yōu)劣，直接影響著傳感器的測 量準(zhǔn)確度、線性度和穩(wěn)定性。當(dāng)電子計(jì)價秤的臺面上受到大負(fù) 荷外力的沖擊或者超載使用.使傳感器的彈性體超出了彈性極 限,即產(chǎn)生塑性變形,隨之傳感器輸出的空載電壓(mv)信號發(fā) 生過髙或過低的變化,零點(diǎn)產(chǎn)生移動，使其失準(zhǔn)。久而久之，便 導(dǎo)致電子計(jì)價秤產(chǎn)生“不復(fù)位”故障。

二、判定傳感器永久性損壞和塑性變形失準(zhǔn)的方法

傳感器空載輸出電壓信號在4mV左右。加載后輸出電壓 信號在4mV~25mV之間.線性工作區(qū)在5mV~20mV之間。實(shí)驗(yàn) 表明:傳感器輸出的空載信號大于25mV或小于2.5mV時.電子 計(jì)價秤都會產(chǎn)生“不復(fù)位”故障。出現(xiàn)“不復(fù)位”故障應(yīng)首先判 定傳感器是永久性損壞,還是塑性變形失準(zhǔn),其步驟如下：

采用3位半數(shù)字式萬用表測量傳感器的加載輸人/輸出 的電壓信號,并認(rèn)真詳細(xì)記錄測量結(jié)果。

按《非自動秤通用檢定規(guī)程》加放負(fù)載，測傳感器的輸出 電壓信號’若沒有變化，表明傳感器已永久性損壞，不能修復(fù). 只能更換。

按《非自動秤通用檢定規(guī)程》加放負(fù)載,測傳感器的輸出 電壓信號，若有變化，根據(jù)測量結(jié)果判斷其線性度和穩(wěn)定性是 否有變。不變?yōu)樗苄宰冃问?zhǔn)，可以校正修復(fù)，有變?yōu)橛谰眯?損壞,不能修復(fù)，只能更換。

三、傳感器塑性變形失準(zhǔn)的校正方法

傳感器塑性變形后,其空載輸出的電壓信號有兩種情況： 一是空載輸出的電壓信號大于25mV; 二是空載輸出的電壓信 號小于2.5mV。下面分別介紹這兩種輸出的校正方法。

傳感器空載輸出的電壓信號大于25mV.表明零點(diǎn)過高. 可以采用分流的方法減小輸人信號進(jìn)行校正.校正的方法是：

(1)電子計(jì)價秤加電預(yù)熱15分鐘,顯示不復(fù)位信號。(2)取下秤 盤和上蓋，雙手分別握住傳感器支架前面的兩個支撐點(diǎn)’用力 向上擎起不動,觀看電子計(jì)價秤顯示器，等待自動復(fù)位，進(jìn)人稱 重狀態(tài)。(3)進(jìn)人稱重狀態(tài)后，雙手松開自然還原支架位置.顯 示器重量窗口顯示的數(shù)據(jù)，就是需要校正的重量。(4)用800k 以上的精密可調(diào)電阻接在傳感器的輸出端和地之間.從大向小 的方向進(jìn)行調(diào)整.同時監(jiān)視電子計(jì)價秤顯示器,若開始自動復(fù) 位,進(jìn)人稱重狀態(tài).記錄下該阻值的大小.取一近似該阻值的精 密金屬膜電阻(1/4W)換上即可。

傳感器空載輸出的電壓信號小于2.5mV，表明零點(diǎn)過低, 可以采用倍流的方法加大輸人信號進(jìn)行校正。校正的方法是：

(1)電子計(jì)價秤預(yù)熱15分鐘，顯示不復(fù)位信號。(2)在秤盤上按 《非自動秤通用檢定規(guī)程》加放Ml等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼，同時監(jiān)視顯 示器.等待電子秤自動復(fù)位進(jìn)人稱重狀態(tài)。(3)進(jìn)人稱重狀態(tài) 后，秤盤上的砝碼量就是需要校正的重量。(4)用800k以上的 精密可調(diào)電阻接在傳感器的輸出端和+12V之間，從小向大的方向進(jìn)行調(diào)整.觀看電子計(jì)價 秤顯示器。若開始自動復(fù)位,進(jìn)人稱重狀態(tài)，記錄下該阻值的 大小.取一近似該阻值的精密金屬膜電阻(1/4W)換上即可。