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             業(yè)務(wù)：胡國(guó)亮 

一、引言

　　數(shù)字式傳感器和數(shù)字式儀表技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式稱(chēng)重系統(tǒng)現(xiàn)在已逐漸成為稱(chēng)重技術(shù)領(lǐng)域的新寵，以其調(diào)試簡(jiǎn)便、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)正在稱(chēng)重技術(shù)領(lǐng)域展露頭角。其中在汽車(chē)衡和靜態(tài)軌道衡上的應(yīng)用zui為普遍。

　　數(shù)字式汽車(chē)衡因?yàn)椴捎脭?shù)字稱(chēng)重技術(shù)，構(gòu)成方式與傳統(tǒng)的模擬汽車(chē)衡存在較大的差異，首先，數(shù)字式汽車(chē)衡的儀表（或計(jì)算機(jī)）和傳感器之間的接口屬于數(shù)字通訊（一般為RS485通訊方式）接口，儀表直接接收的是傳感器送出的數(shù)字信號(hào)，傳輸線長(zhǎng)度可達(dá)1000米；而普通的模擬式汽車(chē)衡儀表和傳感器之間的接口屬于模擬接口，儀表首先接收傳感器的模擬信號(hào)，然后再對(duì)其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后才能進(jìn)一步處理，傳輸距離一般在20～30米。其次，由于數(shù)字式汽車(chē)衡接收的是數(shù)字信號(hào)，調(diào)整角差時(shí)直接在儀表中通過(guò)軟件來(lái)處理，而不像模擬式汽車(chē)衡那樣，需要調(diào)整接線盒中的電位器來(lái)達(dá)到調(diào)整角差目的。這些明顯的差異，也就決定了數(shù)字式汽車(chē)衡在安裝調(diào)試時(shí)存在諸多有別于模擬式汽車(chē)衡的地方。

　　二、數(shù)字式汽車(chē)衡的安裝調(diào)試方法

　　前面已經(jīng)提過(guò)，數(shù)字式汽車(chē)衡采用的是數(shù)字式傳感器，傳感器一般直接輸出的為RS485方式的數(shù)字信號(hào)，所以，組成汽車(chē)衡時(shí)即可采用數(shù)字式稱(chēng)重儀表，也可直接采用計(jì)算機(jī)配軟件。兩種構(gòu)成方式在安裝調(diào)試上無(wú)太大區(qū)別，為描述方便，下面都以數(shù)字式儀表為例予以說(shuō)明。

　　*、數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器的接口連接：這是數(shù)字式汽車(chē)衡的安裝調(diào)試的關(guān)鍵。

　　首先要明確接口中各引腳的定義。數(shù)字傳感器一般均采用RS485通訊方式接口，但由于使用習(xí)慣和設(shè)計(jì)習(xí)慣等差異，這中間又存兩線制和四線制RS485接口方式的差異，連接時(shí)需要加以區(qū)分。兩線制的RS485接口屬于我們常規(guī)使用中見(jiàn)的zui多的一種方式，傳感器輸出總共5根線，分別為：屏蔽線、電源正、地（GND）、接收正/發(fā)送正（A/T+）和接收負(fù)/發(fā)送負(fù)（B/T-），可以配接兩線制和四線制RS485接口的數(shù)字儀表。

　　四線制RS485接口的傳感器一般輸出線為7根，包括：屏蔽線、電源、地線（GND）、接收正（＋R）、接收負(fù)（-R）、發(fā)送正（+T）、發(fā)送負(fù)（-T）等。四線制RS485接口的傳感器，一般只能連接提供4線制接口的儀表，強(qiáng)烈建議不要使用在兩線制接口的數(shù)字儀表上，否則會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊故障。接口方式如圖2所示。

　　注意，無(wú)論那種接線方式，接線時(shí)首先一定要確保電源線連接正確，尤其在整個(gè)秤安裝完畢后通電調(diào)試前，一定要仔細(xì)核對(duì)和檢查電源線接線的正確性，否則極易造成數(shù)字傳感器內(nèi)部電路損壞。

　　三、數(shù)字式汽車(chē)衡安裝前的準(zhǔn)備工作（前期預(yù)備調(diào)試）：

　　安裝前，應(yīng)認(rèn)真做好以下準(zhǔn)備工作，為后面的安裝和調(diào)試提供便利。

　　1.首先確定數(shù)字傳感器所使用的通訊速度、數(shù)據(jù)格式以及通訊字符串格式等與數(shù)字儀表內(nèi)部定義的是否一致。數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器以RS485通訊方式連接，所以通訊速度（波特率）、數(shù)據(jù)格式（包括數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位位數(shù)、校驗(yàn)方式等）必須一致；同時(shí)，通訊數(shù)據(jù)和命令要能被正確解析，通訊字符串格式也必須與儀表收發(fā)的字符串格式一致。例如：HBM的數(shù)字傳感器，就具有9600和19200兩種通訊波特率，7位和8位兩種數(shù)據(jù)位數(shù)，校驗(yàn)方式也存在無(wú)校驗(yàn)、奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)等3種方式，通訊字符串格式也存在Formate1～Formate4等多種，使用前若不確定清除，極易為后面的調(diào)試帶來(lái)很大的麻煩。

　　如果存在參數(shù)不一致，安裝前必須先通過(guò)數(shù)字傳感器自帶的設(shè)置軟件將數(shù)字傳感器的通訊波特率和數(shù)據(jù)格式設(shè)置的與儀表一致。有些數(shù)字儀表如耀華的XK3190-DS1、DS2等具有開(kāi)機(jī)自動(dòng)檢測(cè)和設(shè)置通訊參數(shù)的功能，直接將數(shù)字傳感器逐個(gè)與儀表連接即可完成通訊參數(shù)設(shè)置。

　　2.確定數(shù)字傳感器的自身濾波強(qiáng)度。

　　數(shù)字傳感器自身濾波強(qiáng)度的設(shè)置沒(méi)有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn)，一般能滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求即可。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，一般我們建議可將傳感器的濾波強(qiáng)度設(shè)置的比zui終汽車(chē)衡工作的濾波強(qiáng)度低1～3個(gè)級(jí)別。以HBM的數(shù)字傳感器為例，假如我們zui終的汽車(chē)衡實(shí)際工作時(shí)使用的濾波強(qiáng)度為5級(jí)，就可以將HBM的數(shù)字傳感器設(shè)置在4級(jí)以下（0.5Hz以上），后續(xù)的濾波由儀表完成，一般儀表濾波可設(shè)置在3級(jí)或3級(jí)以上。

　　如果沒(méi)有條件修改數(shù)字傳感器濾波強(qiáng)度，當(dāng)使用中發(fā)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)字傳感器數(shù)據(jù)反應(yīng)過(guò)慢時(shí)或穩(wěn)定性差時(shí)，也可以通過(guò)降低或提高儀表濾波強(qiáng)度方式來(lái)達(dá)到同樣的效果。

　　3.設(shè)置和標(biāo)識(shí)數(shù)字式傳感器的通訊地址。

　　設(shè)置數(shù)字式傳感器的通訊地址，有人會(huì)習(xí)慣于傳感器安裝完畢后再進(jìn)行。為了方便后期安裝調(diào)試工作，建議在傳感器安裝前完成此項(xiàng)工作。設(shè)置操作即可使用傳感器自帶的軟件，也可使用數(shù)字儀表提供的通訊地址設(shè)置功能來(lái)完成。對(duì)此沒(méi)有統(tǒng)一要求，用戶可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件選擇。傳感器地址依照安裝次序由小到大編碼，例如8個(gè)傳感器，可依次將通訊地址設(shè)為：1、2、3、4、5、6、7和8。每個(gè)數(shù)字式傳感器設(shè)置完畢后，在傳感器醒目位置及與接線盒的接口端做出明顯的標(biāo)識(shí)，便于后續(xù)的安裝和連接。

　　4.數(shù)字式傳感器zui大輸出碼值的確認(rèn)。

　　數(shù)字式傳感器zui大輸出碼值（即滿量程輸出碼值）一般用戶會(huì)不大去關(guān)心，其實(shí)zui大輸出碼值與汽車(chē)衡zui終的所能達(dá)到的計(jì)量精度及示值穩(wěn)定至關(guān)重要。由于汽車(chē)衡都采用多個(gè)傳感器，且每個(gè)傳感器實(shí)際使用的信號(hào)范圍一般都在1/3～1/4F.S內(nèi)，如果zui大輸出碼值為30,000碼，若每個(gè)傳感器使用1/4量程信號(hào)，則每個(gè)傳感器實(shí)際zui大輸出碼值為7500碼，假如整個(gè)秤體由8個(gè)傳感器構(gòu)成，則秤體滿量程實(shí)際輸出為60000碼。如果秤zui終按1/5000的精度來(lái)標(biāo)定，則每個(gè)d＝12碼，這樣的話，傳感器每跳動(dòng)6碼就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)分度的跳動(dòng)，從而導(dǎo)致zui終示值不穩(wěn)定；同時(shí)，對(duì)于秤zui終零位處理也帶來(lái)諸多問(wèn)題。所以，建議用戶一定要注意將傳感器zui大輸出碼值設(shè)置的足夠大，比如HBM的數(shù)字式傳感器，確保滿載輸出為100萬(wàn)碼。

　　四、數(shù)字式汽車(chē)衡的秤體安裝

　　數(shù)字式汽車(chē)衡的秤體安裝要求，與一般模擬式汽車(chē)衡的安裝要求一樣，也需要做到基礎(chǔ)平整可靠，傳感器和秤臺(tái)接觸良好，每個(gè)傳感器受力相對(duì)均勻等。

　　個(gè)別用戶都會(huì)有這樣一個(gè)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)：認(rèn)為數(shù)字式汽車(chē)衡由于進(jìn)行的是數(shù)字方式，可調(diào)整的范圍極其大，所以不必嚴(yán)格要求每個(gè)數(shù)字傳感器受力均勻。數(shù)字式汽車(chē)衡數(shù)字調(diào)角差的范圍的確很大，無(wú)論傳感器受力差異再大，都能修正過(guò)來(lái)；但是，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)證明，這樣調(diào)試的結(jié)果都是暫時(shí)的，在使用一段時(shí)間后，角差和線性都會(huì)發(fā)生較嚴(yán)重的改變，導(dǎo)致計(jì)量準(zhǔn)確度變差。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)，在傳感器受力不均勻的情況下，數(shù)字角差修正的精度也不太理想。

　　一般，我們?cè)谝慌_(tái)數(shù)字式汽車(chē)衡安裝完畢后，應(yīng)先在儀表上設(shè)置完傳感器的相關(guān)參數(shù)（包括傳感器類(lèi)型、數(shù)量、每個(gè)角位對(duì)應(yīng)的傳感器等），并對(duì)秤進(jìn)行一次簡(jiǎn)單標(biāo)定，然后用盡可能接近滿量程的重物（例如汽車(chē)配載砝碼）在秤臺(tái)上來(lái)回壓2～6次，以保證秤臺(tái)各部分穩(wěn)固，傳感器垂直受力。壓完后要能看到秤臺(tái)壓在空秤時(shí)可靠回零，否則需檢查秤臺(tái)和傳感器是否存在安裝問(wèn)題，基礎(chǔ)是否存在不實(shí)等問(wèn)題，問(wèn)題解決后再重壓秤臺(tái)2～3次，查看秤回零情況。

　　當(dāng)整個(gè)秤體回零理想后，通過(guò)查看空秤時(shí)每個(gè)傳感器輸出的碼值來(lái)初步評(píng)估傳感器受力情況，我們通過(guò)下面的例子來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明以下評(píng)估的方法。

　　例如：一臺(tái)數(shù)字式汽車(chē)衡秤體，共安裝了8個(gè)數(shù)字式傳感器，地址分別為1～8，分別分布在八個(gè)角位（即安裝位置評(píng)估方法：在空秤狀態(tài)下查看各角位傳感器內(nèi)碼，符合下面三個(gè)條件，說(shuō)明秤臺(tái)安裝良好,傳感器受力相對(duì)均勻：

　　1）角位一和八、二和七、三和六以及角位四和角位五內(nèi)碼相差不是很大（經(jīng)驗(yàn)值：差值在20%以內(nèi)，越小越好）。

　　2）角位一、四、五、八之間內(nèi)碼相差不是很大，角位二、三、六、七之間內(nèi)碼相差不是很大（經(jīng)驗(yàn)值：差值在20%以內(nèi)，越小越好）。

　　3）角位二、三、六、七的碼值近似的約為角位一、四、五、八碼值的兩倍左右。

　　上述舉例的方法和原則同樣適用于4個(gè)和6個(gè)或8個(gè)以上數(shù)字式傳感器的數(shù)字式汽車(chē)衡。

　　數(shù)字式傳感器的安裝也盡可能的按地址順序有規(guī)律的排布，這樣會(huì)給后面的角差調(diào)整提供諸多方便。

　　五、數(shù)字式汽車(chē)衡的角差修正

　　當(dāng)前面所有工作完成后，就可以開(kāi)始對(duì)數(shù)字式汽車(chē)衡進(jìn)行角差修正。角差修正前建議對(duì)儀表進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的標(biāo)定，然后再開(kāi)始?jí)航呛驼{(diào)整角差。一般數(shù)字式汽車(chē)衡儀表都提供手動(dòng)和自動(dòng)兩種角差修正方法，使用哪一種方法全都依賴(lài)個(gè)人習(xí)慣。筆者建議先自動(dòng)修正角差，然后通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行微調(diào)修正，這樣，zui終可得到非常理想的校正結(jié)果。

　　完成了角差修正，就可以開(kāi)始對(duì)稱(chēng)進(jìn)行標(biāo)定和其它計(jì)量性能檢測(cè)了。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　數(shù)字式稱(chēng)重系統(tǒng)是新興的稱(chēng)重技術(shù)，也是未來(lái)稱(chēng)重技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。它以其諸多便利和優(yōu)點(diǎn)正在為越來(lái)越多的人接收和喜愛(ài)。數(shù)字式汽車(chē)衡是數(shù)字式稱(chēng)重系統(tǒng)中代表性的產(chǎn)品之一，通過(guò)對(duì)它安裝和調(diào)試方法的簡(jiǎn)單介紹，我們不難發(fā)現(xiàn)，數(shù)字式稱(chēng)重系統(tǒng)的安裝和調(diào)試既有它*的地方，又與普通模擬稱(chēng)重系統(tǒng)存在很多相似之處。