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摘要：数字式称重传感器是在传统的模拟式称重传感器的基础上发展起来的一种新型的称重传感器，它具有模拟式称重传感器不可比拟的优点。数字式称重传感器是电阻应变式传感器与现代微电子技术与数字处理技术相结合的产物，近年来，数字传感器的应用越来越普及，特别是在电子汽车衡中的应用更为广泛。本文从数字式称重传感器的发展出发，论述了数字式称重传感器的工作原理，简单的阐述了数字式称重传感器的调试方法，最后应用5Why分析方法，对实际应用中电子汽车衡出现的故障现象进行了分析与总结，并找到根本原因，提出了改善措施。
关键词：数字式称重传感器；工作原理；电子汽车衡；5Why分析方法；调试应用
一、引言
数字称重传感器是一种基于传统模拟称重传感器之上发展构建的新型技术模式。随着电子技术、计算机信息技术及制造技术的发展，提升了电子衡器的高新技术品质，使其具有较高的可靠性、防雷性与抗干扰性，角差容易调整，传输距离远、通讯速度快、智能化程度高等特点，因此，目前在衡器行业倍受青睐。所以，结合实际情况对数字式称重传感器故障产生的来源进行分析，减少和避免误差的产生，对贸易结算、减少客户纠纷有着重要的意义。
二、数字式称重传感器的工作原理
传统的模拟式称重传感器输出的是模拟信号，顾名思义，数字式称重传感器输出的就是数字信号。数字式称重传感器是在传统电阻应变式称重传感器的基础上，结合现代微电子技术、微型计算机技术集合而成，发展起来的一种新型电子称重传感器。数字式称重传感器是由模拟式传感器（电阻应变式）和数字化转换模块两部分组成。
三、数字式称重传感器的应用（以公司XK3133（T800）电子汽车衡为例）
随着数字传感器技术的不断发展，数字传感器的应用越来越普及，特别是在电子汽车衡中的应用更加广泛。数字式电子汽车衡主要由承重与传力部分、数字称重传感器、数字接线盒、数字称重仪表和电源组成。数字传感器电缆线接口定义和数字传感器的安装成为影响数字式电子汽车衡性能好坏的两个关键因素。
（1）数字称重传感器电缆线接口定义方法
以公司柱式数字传感器为例，其安装尺寸和接线方式同普通模拟式传感器完全一致，如下图表所示：
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（2）数字称重传感器的安装技巧
数字式电子汽车衡的安装要求与模拟式的基本一致，都遵循以下标准，即GB/T7723-2002固定式电子衡器、GB/T14249.1-1993电子衡器安装要求、GB/T14249.2-1993电子衡器通用技术条件。
数字传感器的具体安装步骤如下：
①首先把8只柱式数字式传感器按照编号安装到秤台下面的支撑处；
②其次把每只传感器的电缆连接到数字接线盒内，一般以传感器在秤台下的实际位置一一对应号码，对每一个传感器进行接线；
③最后制作一条信号总线，把数字接线盒和数字仪表连接。
（3）数字称重传感器的调试
①秤台的调整。为了使安装的秤台水平及传感器受力均衡，首先应检查每只传感器的承重情况（即传感器的内码值），中间传感器的内码值是四周传感器的1/2，如果发现有传感器内码值异常小或异常大，则说明秤台的传感器安装不平，必须通过加、减垫片的方式把秤台调平，直到满足以上条件；
②设置仪表相关参数，如分度值、传感器个数、量程等；
③秤台置零；
④标准砝码放在秤台中间进行标定、标定后显示的总重量值就是调角差的参考值；
⑤校角差一般从1#号角开始进行，然后按顺序一一校验。比如用5吨砝码放到1#号角后，观察仪表读数，如果大于5吨则把仪表中对应的角差系数变小；如果小于5吨则把角差系数变大，每一个传感器在仪表中都有一个对应的角差系数可供用户修改（出厂时各传感器角差系数为1.0000）；
⑥段差的校验。用约10T的重量分别压在秤台一段（1#～4#传感器）、二段（3#～6#传感器）、三段（5#～8#传感器）上，显示重量是否一致，满足计量秤的误差要求。
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图1 5Why分析图表
（4）数字式电子汽车衡的标定
在角差、段差调试好以后，要对整个电子汽车衡进行标定，使其满足计量秤的误差要求，若误差太大则再次进行角差、段差的调整后标定，直到满足误差要求为准，如下图表所示。标定要按照国家标准GB/T7723-2002固定式电子汽车衡和JJG539-97数字指示秤检定规程的要求进行。
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误差要求
PS：①e表示检定分度值、d表示显示分度值；
②误差计算方法：E = I + 0.5e - m – m（其中 E为误差 、I为加载后的示值、m 所加的感量砝码 、m标准砝码）。
四、应用5Why分析方法
电子汽车衡在某一次计量称重过程中，出现称重误差大故障现象。在应用5Why分析方法时，首先对故障现象进行一定程度的梳理，把握主要问题所在，绘制图表，能够一目了然的帮助我们进行问题分析和阅读，如图1所示：
根据5Why分析方法进行分析与总结，制定了《地磅秤点检记录表》，大大的降低了地磅秤的故障频率，提高了使用效率，同时也为设备的维护、检修奠定了基础。
五、总结
数字式称重传感器以其自身独有的特点和优点，目前已经广泛应用于电子汽车衡、料斗称、电子轨道衡以及电子皮带秤等各种电子衡器中。因而以数字称重传感器为核心的电子衡器在实际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，最好从数字称重传感器的工作原理出发，利用5Why分析方法寻求问题的根本原因，以提高分析的针对性和准确性，提高分析效率，从而快速而又准确的发现故障并解决故障，对我们彻底解决实际性问题提供了有效的帮助和指导。
参考文献
[1]常健升.检测与转换技术[M].北京:机械工业出版社，1998；
[2]孟立凡.传感器原理及应用.北京:国防工业出版社，2005；
[3]刘伟.传感器原理及实用技术.北京:电子工业出版社，2006；
[4]彭晓峰.数字称重传感器应用[J].实践.经验，2008；
[5]贾东辉.数字称重传感器的发展及其应用探讨[J].装备应用与研究，2011；
[6]衡器计量.中国计量出版社；
[7] GB/T7723-2002.固定式电子衡器；
[8] GB/T14249.2-1993.电子衡器通用技术条件；
[9] JJG539-97.数字指示秤检定规程.
作者简介
张健，性别：男，籍贯：四川广元，职称：工程师，单位：四川昭钢炭素有限公司，通讯地址：四川省广元市利州区回龙河工业园区。