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1、衡器基本知识培训 衡器计量基础知识 Internal usage only 内容提要 衡器概述 称重传感器 称重仪表 小结 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器分类 按照操作方式，衡器可分为非自动衡器及自动衡器两大类。 非自动衡器 按照GB/T14250-2008衡器术语的规定，非自动衡器的定义如下： 在称量过程中需要操作者的干预，以确定称量结果是否可接受的衡器。 注1：“确定称量结果是否可接受”（和上述表达一致）包括由操作者对影响称量结 果所采取的任何人为活动，诸如，当示值稳定时所采取的行动或调整称量载荷的质量 ，同时还包括对观察到的每一个称量结果的示值或给出
2、的打印输出做出取舍的决定。 在非自动称量过程中允许操作者在称量结果不能被接受的情况下，采取行动（调整载 荷、单价，确定载荷是否可接受等）影响称量结果。 例如：静态汽车衡、静态轨道衡、计价秤等属于非自动衡器。 自动衡器 按照GB/T14250-2008衡器术语的规定，自动衡器的定义如下： 在称量过程中不需要操作者干预，并能按照预定的处理程序自动工作的衡器。 例如，动态汽车衡、动态轨道衡及动态轴重秤等属于自动衡器。 本文所涉及的范围是非自动衡器 ，以下简称衡器。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器基本组成 承载器（秤台）-承载称重物体，传递重量。 传感器-将重量转
3、换成电信号（电压、电流或数字信号等）。 仪表-将传感器输出的电信号进行处理，而后显示重量，处理键盘操作，并通 过接口和外设联系。 注：接线盒起传感器信号汇总及调节衡器角差的作用。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器基本组成框图 秤台 传感器 接线盒 仪表 外设（例如计 算机） 传感器传感器 传感器 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器基本计量参数： 满量程（FS) 分度值(d ) 分度数(n) 满量程：衡器的最大称量范围。例如，30吨汽车衡的满量程是30000kg。 分度值：仪表显示重量的最小间隔,例如30吨汽车衡的分度值是10
4、kg。 国际法制计量组织（OIML ）的76号国际建议（R76）规定，分度值应该取1、2、 5X10k，其中K为正整数、负整数或0。例如： .,0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20, 50,. 分度数：分度数 满量程/分度值 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 分度值典型配置举例： 满量程（kg) = 分度数 X 分度值(kg) 10000 = 2000 X 5 20000 = 2000 X 10 30000 = 3000 X 10 40000 = 4000 X 10 50000 = 2500 X 20 60000 = 3000 X 20 8
5、0000 = 4000 X 20 100000 = 2000 X 50 120000 = 2400 X 50 150000 = 3000 X 50 200000 = 2000 X 100 300000 = 3000 X 100 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 其它相关术语： 检定分度值e：衡器检定时使用的分度值。 显示分度值d：衡器正常使用时显示的分度值。 一般情况下 e = d。 内分度值：衡器调试时使用的分度值，对于MT集团的产品， 通常 1d = 10个内分度值。衡器的显示重量由内分度值 四舍五入得到。 A/D脉冲数（Raw counts)：放大了的模拟重
6、量信号（电压） 经A/D转换后的原始脉冲数，一般在衡器调试或维护时 使用。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 非自动衡器的准确度 非自动衡器的准确度 R76国际建议将衡器按准确度分成四级： （I)级-特种准确度衡器，一般用于实验室分析 (II)级-高准确度衡器，用于油漆配料等要求高精度称量的场合。 (III)级-中等准确度衡器，用于贸易结算。 (IIII)级-普通准确度衡器，一般用于单位内部结算或工艺秤。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 非自动衡器的准确度划分 主要根据分度数划分 Internal usage only 衡器基本知识
7、-衡器概述 （ III）级衡器的允差 称量范围（d ） 允差（d） 50020003000 0.5 1.0 1.5 -0.5 -1.0 -1.5 （III）级衡器的允许误差表 注1：上述误差发生突变的称量点称为误差突变点或闪变点 注2：为了保证衡器的相对误差不致过大，规定衡器最小称量点为20d 。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器的误差分配 设衡器的误差为P，传感器的误差为P1，仪表的误差为P2，机械的误差为 P3，根据误差理论，有 P2 P12+P22+P32 R76规定 P1=0.7（模拟传感器） P2 =0.5（仪表） P3=0.5（承载器） 对于数字
8、传感器，P1 = 0.8, P2 = 0，P3 = 0.5。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器误差的测试方法 * 衡器的内分度值：仪表显示的重量读数应是衡器分度值的整数倍，但是， 为了保证精度，仪表内部通常可检测到分度值的1/10，称之为内分度值，即 1个分度值=10个内分度值。 仪表检测到的重量的内分度数经四舍五入（化 整），即得到仪表显示的重 量读数。 例如，对于30t的汽车衡，其显示分度值为10kg，其内分度值为1kg，即仪 表实际分辨率为1kg。如果仪表实际检测到的重量为134kg，则仪表的显示重 量为130kg. 如果仪表实际检测到的重量为135k
9、g，则仪表的显示重量为 140kg。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 * 误差测试方法 - 感量法 对于数字指示的衡器利用闪变点法确定衡器的化整误差,方法如下: 对于某一载荷L记录下的其示值I。连续加放如0.1d的附加砝码，直到 明显地增加一个分度值，变为(I+d)。加到承载器上的附加载荷L。可用下 述公式得到化整前的示值P： P=I+0.5d-L 化整前的误差是： E=PL=I+0.5d-LL Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 例如：一台分度值d为10kg的衡器，加1000kg载荷，示值为1000kg。然后依次加1kg砝码。当附
10、加载荷为3kg时，示值由1000kg变化到1010kg。将这些数值代入上述公式，得： P=(1000+53)kg=1002kg 这样，化整前的实际示值是1002kg，则化整前的误差为： E=(10021000)kg=+2kg - 扩展显示法 将仪表置于扩展显示方式，仪表将显示内分度数。仪表显示的重量和标准砝码的 差值即衡器的误差。 * 检定时称量点的误差测试 对于车辆衡，各称量点的允许误差见前面的允许误差表。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 衡器的偏载误差-角差 以30t的轴重秤为例，秤台的四角各安装了一个传感器。由于传感器参数的 不一致性，当被称物体处在秤台的
11、不同位置时，仪表得到的传感器输出信号会 有微小的差别，应设法控制这种差别的范围，使其不致影响秤的计量性能。 由于传感器在出厂前的参数已经确定，无法在现场进行改变，因此只能从 外部进行调节。接线盒的作用之一就是进行角差调节。 接线盒 传感器4 传感器3传感器2 传感器1 仪表 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 产生角差的原因及消除角差的方法 下图为一个由2个传感器组成的系统，E1、RO1分别是传感器1的等效信号源 及输出阻抗，E2、RO2分别是传感器2的等效信号源及输出阻抗。很容易得出角 差为零的条件是： E1/ RO1= E2/ RO2 。 E2 R02 E1 R
12、O1 仪表 传感器2 传感器1 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 角差调节原理 由于传感器在出厂前的参数已经确定，无法在现场进行改变，因此只能从外部 进行调节。接线盒的作用之一就是进行角差调节。计算证明，只要组成多传感器系 统的各传感器的灵敏度与传感器的输出阻抗之比一致，即可消除衡器的角差。为此 ，在接线盒中每个传感器的输出端接入一个电阻网络，通过调节该电阻网络中的电 位器，即可调节衡器的角差。下图为一个由2个传感器组成的衡器的接线盒原理图 。 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 接线盒的电原理图 E1 Ro1 R11 R21 R12 R22 E2 Ro2 双传感器接线盒 仪表 模拟信号 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 Internal usage only 衡器基本知识-衡器概述 * 检定时的角差测试及调节 在秤台安装传感器的地方放置规定数量的测试砝码，通常测试砝码的 重量应为秤满量程的1/（n-1)，其中n为传感器数量。 角差的调节方法 将测试砝码放置
