數(shù)字式稱重技術(shù)逐漸取代模擬電子稱重 ， 數(shù)字式地磅已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于礦山 、化工等行業(yè)貿(mào)易結(jié)算， 數(shù)字地磅正確的安裝調(diào)試技術(shù)是地磅準(zhǔn)確計(jì)量的可靠保證。

引言

隨著電子測(cè)量技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展， 應(yīng)用數(shù)字式稱重技術(shù)的數(shù)字式汽車衡已成為電子地磅技術(shù)發(fā)展中先進(jìn)水平的代表和未來地磅技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 數(shù)字地磅以它防作弊和調(diào)試方便的優(yōu)勢(shì)， 已經(jīng)逐步地取代模擬地磅。 本文以數(shù)字地磅的安裝調(diào)試的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流和共享。

1.數(shù)字地磅組成

圖 1 所示， 數(shù)字式地磅主要由數(shù)字式傳感器、 數(shù)字式接線盒以及數(shù)字式地磅儀表組成。

1.1數(shù)字式傳感器

數(shù)字式傳感器的概念是與輸出模擬信號(hào)的模擬傳感器相對(duì)而言的， 數(shù)字式傳感器是指可輸出數(shù)字信號(hào)的傳感器。 現(xiàn)階段使用的數(shù)字式傳感器包括模擬傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、 控制單元 、 數(shù)據(jù)通信接口 （如圖 2 所示）。

1.2數(shù)字傳感器的接口

數(shù)字式傳感器與數(shù)字儀表之間的信號(hào)傳輸一般都采用命令式數(shù)字通信方式來進(jìn)行， 如 RS232、 RS485 等， 其中以 RS485 方式最多。 RS485 通信的

特點(diǎn)是傳輸距離遠(yuǎn)， 通信可靠性高， 可以實(shí)現(xiàn)以總線為基礎(chǔ)的多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)方式通信等特點(diǎn)。 RS485 通常有半雙工和全雙工兩種工作方式， 如圖 3 所示。

從圖 3 可以看出， 半雙工方式通信雙方采用一組信號(hào)線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， 一方 （A 或 B） 發(fā)送時(shí)另一方 （B 或 A） 只能接收， 不能雙方同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 而全雙工方式的通信雙方通過兩組信號(hào)線分別作為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收， 通信雙方在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)均可接收數(shù)據(jù)。

以上兩種通信方式在數(shù)字式傳感器中均有用到。 采用半雙工方式的數(shù)字傳感器通常被稱為四線制 （兩根信號(hào)線加兩根電源線） 數(shù)字傳感器，采用全雙工方式的數(shù)字傳感器通常被稱為六線制

（四根信號(hào)線加兩根電源線） 數(shù)字傳感器。 四線制數(shù)字傳感器和六線制數(shù)字傳感器的引線定義如圖4 所示。

2.數(shù)字傳感器與接線盒的連接

面說過， 數(shù)字傳感器分四線制和六線制兩種方式， 下面分別說明一下兩種制式傳感器連線接入數(shù)字接線盒的方法。

2.1四線制數(shù)字傳感器接入接線盒

線制傳感器一般使用四線制接線盒。 數(shù)字傳感器與接線盒連接按 “同名接線端相連 ” 的原則進(jìn)行連接， 即傳感器電源 V+接接線盒中的 V+，

傳感器 V-接接線盒 V-， 信號(hào)正 （T+/R+） 接接線盒的信號(hào)正 （T+/R+）， 信號(hào)負(fù) （T-/R-） 接接線盒的信號(hào)負(fù) （T-/R-）， 如圖 5 所示。

2.2六線制數(shù)字傳感器接入接線盒

線制數(shù)字傳感器與接線盒連接也是按照“同名接線端相連” 的原則進(jìn)行連接， 即傳感器與接線盒之間電源 V+接 V+， V-接 V-， 信號(hào)發(fā)送正 （T+） 接信號(hào)發(fā)送正 （T+）， 信號(hào)發(fā)送負(fù) （T-）接信號(hào)發(fā)送負(fù) （T-）， 信號(hào)接收正 （R+） 接信號(hào)接收正 （R+）， 信號(hào)接收負(fù) （R-） 接信號(hào)接收負(fù)（T-）， 如圖 6 所示。

前面講過六線制的數(shù)字接線盒也可以用于連四線制的數(shù)字傳感器。 接入方法為： 電源 V+、V-依舊按照 “同名端相連” 的原則； 信號(hào)線接入時(shí)， 可從六線制數(shù)字接線盒的四個(gè)信號(hào)線端子中任選兩個(gè)作為信號(hào)線連接端子進(jìn)行接線， 其余的傳感器包括信號(hào)總線連接入接線盒時(shí)， 都按照第一個(gè)傳感器的連接方式 （連接端子位置） 連接。如圖 7 所示。

2.3新型 PDX 數(shù)字傳感器無接線盒連接

如圖 8 所示， PDX 所使用的通信技術(shù)更為先進(jìn)和智能化，  網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更具有可維護(hù)性， 傳感器之間采用  “鏈?zhǔn)?” 連接方式， 傳感器所需

的 工 作 電 源 和 通 信 由 同 一 根 電 纜 承 擔(dān) 。

POWERCELL PDX 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取消了接線盒 ， 減少了電纜及連線工作量， 提供了清晰的網(wǎng)絡(luò)連接情況， 降低了由于反射而引起的通信出錯(cuò)率。

3.數(shù)字接線盒與數(shù)字儀表的連接

數(shù)字接線盒連接數(shù)字儀表是通過一條信號(hào)總線連接。 接線原則要根據(jù)數(shù)字傳感器的線制來決定。 四線制數(shù)字接線盒與儀表按 “ 同名端連接 ” 原則進(jìn)行連接。 六線制數(shù)字接線盒與儀表是按照“電源同名端連接”， “信號(hào)線發(fā)送連接接收 ， 正對(duì)正， 負(fù)對(duì)負(fù) ” 的原則接線。  如圖 9 （a）、 （b）所示， 分別是四線制和六線制數(shù)字接線盒與數(shù)字儀表的總線連接方法示意。

按照六線制全雙工 RS485 方式的數(shù)字傳感器來定義的。 可以按前面講的連接原則 (電源同名端，信號(hào) “發(fā)” 接 “收”， 正接正， 負(fù)接負(fù)) 接六線制全雙工 RS485 方式的數(shù)字傳感器。 如圖 10 所示。

四線制 （RS485 半雙工方式） 時(shí)， 應(yīng)采用半雙工方式連接， 此時(shí)在做總線連接頭時(shí)應(yīng)采用圖10 的連法 。 圖 11 中 ， 在總線連接 9 芯 D 型插頭時(shí)， 應(yīng)將 2、 3 腳短接， 作為數(shù)字傳感器的信號(hào)負(fù)（T-/R-）， 將 4、 5 腳短接作為數(shù)字傳感器的信號(hào)正 （T+/R+）。

4.數(shù)字傳感器編址

安裝新秤或更換傳感器時(shí)， 一定要通過儀表給每個(gè)傳感器分配地址。 每個(gè)傳感器內(nèi)部已包了一個(gè)唯一的出廠號(hào)， 在安裝到秤上時(shí)， 還應(yīng)它分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。 稱重儀表具有兩種編址（即分配地址） 方法， 無論是自動(dòng)編址還是手動(dòng)編址都很方便， 用戶可以根據(jù)不同的情況選擇不同的編址方法。

手動(dòng)編址方式適用于新秤安裝及老秤更換傳感器的情況。 在手動(dòng)編址方式， 儀表先搜索每一個(gè)傳感器的出廠號(hào)， 再給它分配一個(gè)隨機(jī)地址，并將上述數(shù)據(jù)列表顯示在屏幕上， 操作人員可以在屏幕上方便地修改傳感器的地址。 在知道所有傳感器在秤上的位置及出廠號(hào)的情況下， 使用手動(dòng)編址比較方便。

調(diào)試方法與規(guī)律

圖 12 完成儀表、  傳感器設(shè)置后，  接下來查看安裝在秤臺(tái)上的每個(gè)數(shù)字傳感器的受力。

根據(jù)空秤時(shí)每個(gè)傳感器輸出的數(shù)據(jù)分析和調(diào)平秤臺(tái)。 秤臺(tái)調(diào)平工作是最關(guān)鍵的一步操作， 如果完成的好， 會(huì)為整個(gè)系統(tǒng)長期穩(wěn)定性帶來很大的好處， 也有利于獲得高計(jì)量精度和極低的系統(tǒng)誤差。 一臺(tái)安裝良好的數(shù)字地磅， 首先應(yīng)是每個(gè)傳感器受力都比較均勻， 在空秤時(shí)應(yīng)符合以下要求。

邊角上的 4 個(gè)傳感器， 受力最大的與最小的兩只傳感器的數(shù)字相差應(yīng)不大于其中最小傳感器數(shù)值的 30%。 中間幾個(gè)受力最大的與最小兩只傳感器的數(shù)字相差應(yīng)不大于其中最小傳感器數(shù)值的30%。 同一軸線位置 （比如圖 12 中的 1 號(hào)角位與8號(hào)角位） 上的兩只傳感器受力差值應(yīng)小于其中小值的 20％。 中間的傳感器空秤輸出值等于邊角傳感器輸出值的 1.5～2 倍。

角差調(diào)試，  選用合適重量的砝碼進(jìn)行壓角。

一般按以下公式進(jìn)行選擇：

壓角砝碼重量≥最大秤量/(傳感器數(shù)量－1)

儀表修正角差有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。 建議用自動(dòng)角差修正來調(diào)角差， 因?yàn)樽詣?dòng)角差修正無須關(guān)心壓角砝碼是否存在重量誤差， 調(diào)角操作方便， 修正精度高。