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對“數字式電子衡器”幾個問題的理解

發布時間:2022-04-16  閱讀量:200

對“數字式電子衡器”幾個問題的理解


數字式電子衡器已經成為我國的主流計量器具,但是目前關于數字式電子衡器在宣傳方面的幾個問題,已成擾亂用戶選擇產品的障礙,所以在此寫出來大家交流。

1. 關于RS-485總線的問題

⑴ 可連接稱重傳感器的數量

目前數字式電子衡器基本上是采用RS-485總線技術,而當全部設備均與總線連接時,每個分段上最多可接32個站(主站或從站)。當分段站上連接的設備超過32個時,必須使用中繼器用以連接各總線段,但串聯的中繼器一般不超過3個。也就是說,使用RS-485總線連接的設備總數不得超過128個。

但是,在介紹數字式電子衡器產品的資料中,沒有看到比較詳細的介紹。任何一臺電氣設備或部件,都存在一個消耗功率問題,數字式電子衡器也不會違背這個原則。所以在一個稱量系統中,一定需要看每一臺稱重儀表的性能指標,如:存儲器的容量大小、電源的功率大小、軟件的包容度大小等等;每一個稱重傳感器所用芯片的功耗,如:工作電壓、工作電流等。并且,還必須計算兩者之間的匹配情況。絕對不是每一臺數字式電子衡器都能連接32個數字式稱重傳感器的。

⑵ 信號傳輸的距離

一些數字式稱重傳感器的產品樣本中,當介紹其波特率為1200~38400bit/s時,總是喜歡告訴用戶,可以使用電纜線長度在×××m以上(這里沒有介紹使用什么樣的電纜線)。

從GB/T11014-1989《平衡電壓數字接口電路的電氣特性》國家標準的附錄A中,可以看到:發生器和負載間距所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,并且受容許的信號失真、縱向總耦合噪聲發生器和負載電路地之間所引起的地電位差以及除電纜平衡的影響。增加發生器與負載接點之間的物理間距和互連電纜長度,將加大暴露之中的共模噪聲、信號失真以及電纜不平衡的影響。因此,建議用戶將電纜長度限制到最小,以便與發生器-負載物理間距的要求相適應。

當使用24AWG銅芯雙絞電話電纜、線間旁路電容為52.5pF/m、終接100Ω電阻負載基礎上所得出的經驗數據。當數據信號速率降低到90kbt/s以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV,則電纜長度被限制為1200m。當數據信號速率達到1Mbt/s多時,電纜長度將被限制為90m左右。而使用19AWG電纜時,較長距離的傳輸將是可能的;而使用28AWG電纜時,只能實現較短距離的傳輸。

從以上情況我們可以看出,為什么R76-1《非自動衡器》國際建議中要將稱重傳感器連接電纜的一些規定寫入建議中。

2. 關于數字式稱重傳感器的幾個參數

⑴ 靈敏度

在R60《稱重傳感器》(2000版)國際建議中,是這樣對“靈敏度”定義的:傳感器響應(輸出)的變化對相應的激勵(施加的載荷)變化的比。用“mV/V”表示。只是在R76-1《非自動衡器》(2006版)中使用了“額定載荷”的名稱,其含義都是一樣的。

在過去,大家都按這個規定來考慮“模擬式稱重傳感器”指標的,可是怎么到了“數字式稱重傳感器”,這個“靈敏度”所表示的成了100萬碼、20萬碼等的分辨力了呢?這個“靈敏度”所反映的內容是什么意思?這有什么用途?是否在誤導用戶?

在設計電子衡器時,選用什么規格的稱重傳感器,這個“靈敏度”指標應該是一個重要參數,從稱重傳感器的最大秤量、稱重傳感器的準確度、稱重傳感器的結構、稱重傳感器的安裝等方面考慮。

實際上,同樣兩個最大秤量一樣的稱重傳感器,如果一個靈敏度為1mV/V,而另一個靈敏度為2mV/V,那么其使用情況是完全不一樣的。因為相對來講,兩者之間實際載荷能力相差一半左右。換句話講,如果兩者靈敏度相當,則靈敏度為1mV/V的稱重傳感器比靈敏度為2mV/V的稱重傳感器負載能力大一倍。

⑵ 最小檢定分度值vmin

在R60《稱重傳感器》(2000版)國際建議中,對于最小檢定分度值 的獲得,是根據稱重傳感器的實際測量范圍,可以分成的最小檢定分度值。即,
vmin = (Dmax- Dmin) / n 。

這里的“測量范圍的最大載荷Dmax”可以等于“稱重傳感器的最大秤量Emax”,也可以小于Emax;
這里的“測量范圍的最小載荷Dmin”可以等于“稱重傳感器的最小靜秤量Emin”,也可以大于Emin。
絕對不是象某些產品樣本上寫的那樣,vmin=Emax / 10000 。

3. 關于數字式衡器檢定分度數的問題

現在許多制造企業數字式稱重傳感器的宣傳指標中,將靈敏度指標標為20萬碼,甚至100萬碼。

有兩個條件我認為目前不容易達到,一是制造許可證的問題,二是使用環境的問題。

⑴ 制造許可證問題

在R76-1《非自動衡器》中規定:“中準確度級”衡器的檢定分度數,最高為10000e。也就是說,當我們拿到一個衡器產品的制造許可證時,如果許可證上注明了其產品型號、規格和準確度等級,明明只是“中準確度級”的產品,而當你生產超高10000e的衡器時,是否應該再去申領新的制造許可證呢?但是,“高準確度級”的電子衡器許可證可能是比較難于通過型式評價的,不要認為使用了數字式稱重傳感器,就可以輕松能夠通過型式評價試驗。請問目前我國已經有哪幾個企業領取了“高準確度級”產品的制造許可證?否則,你是無證生產,是違反《計量法》的!

⑵ 使用環境問題

對于需求檢定分度數大于5000e衡器產品的用戶,我總是會首先問使用者一個問題:這種衡器在哪里使用,其周圍的環境條件如何?

因為在R76-1《非自動衡器》國際建議中規定:沒有特別規定工作溫度范圍的,該衡器應在-10℃~40℃溫度范圍內保持計量性能;有特殊溫度界限規定的衡器,中準確度級( 級)溫度界限范圍至少為30℃,而高準確度級( 級)溫度界限范圍為15℃。那么另外還有“其他影響量和限制”等制約條件,如“機械振動”、“降雨降雪”、“氣流”、“機械約束和限制”等等。

所以說,檢定分度數大于5000e的衡器產品,如果分度值大于10kg,在室外正常條件下是能通過首次檢定的,能夠保證正常使用。但是,如果你想以此指標通過樣機的型式評價試驗,那么按照正常程序進行,可能難度是非常大的了。

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