本文論述了數(shù)字式傳感器與模擬式傳感器相比的一些特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)，介紹了 數(shù)字式傳感器的工作原理、安裝調(diào)試以及角差調(diào)試的工作技巧，以及與D2002E儀表配套使 用時(shí)的常見故障及解決方法，以便我們在今后的工作中熟練掌握并正確使用。

數(shù)字傳感器是在傳統(tǒng)電阻應(yīng)變式傳感器基礎(chǔ) 上，結(jié)合現(xiàn)代微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的集 成而發(fā)展起來的一種新型的電子稱重技術(shù)。由于 它具有傳統(tǒng)電阻應(yīng)變式傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)且 價(jià)格適中，受到廣大客戶的好評。合肥地區(qū)每年 新增的地磅有90%使用的都是這種傳感器。下 面我們分別介紹數(shù)字傳感器的特點(diǎn)、工作 原理、安裝調(diào)試與D2002E儀表配套使用時(shí)的常見 故障及解決方法。

一、數(shù)字傳感器的特點(diǎn)

1.可靠性高，數(shù)字內(nèi)核有保護(hù)電路。數(shù)字傳 感器采用全密封不銹鋼激光焊接技術(shù)，內(nèi)充保護(hù) 氣體保護(hù)內(nèi)部電路可靠工作，保護(hù)等級達(dá)到IP68。 同時(shí)增加了各種保護(hù)電路和防雷擊設(shè)計(jì)，對儀表 提供的電源先進(jìn)行處理，穩(wěn)壓后再用于電橋的激 勵(lì)，就消除了來自電源和雷擊的浪涌干擾，使得 傳感器輸出穩(wěn)定的信號，保證了傳感器的正常工 作。

2.有故障報(bào)警提示。數(shù)字稱重系統(tǒng)能高可靠 性工作，儀表不但時(shí)刻監(jiān)測著各個(gè)數(shù)字傳感器的 工作狀況，而且在發(fā)現(xiàn)某個(gè)傳感器故障時(shí)，儀表 可以自動(dòng)報(bào)警，定位故障傳感器要求更換。避免 在有故障的狀態(tài)進(jìn)行稱重，不讓客戶造成不必要 的經(jīng)濟(jì)損失。

3.—致性好，免標(biāo)定。在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定 是一件很麻煩的事情，有些罐裝系統(tǒng)很難加足夠 的砝碼進(jìn)行標(biāo)定，使用數(shù)字傳感器就可以免標(biāo)定。 這是因?yàn)閿?shù)字傳感器在生產(chǎn)過程中已用高精度標(biāo) 準(zhǔn)測力機(jī)對傳感器輸出進(jìn)行了標(biāo)定，其輸出的數(shù) 字量與標(biāo)準(zhǔn)力值是一一對應(yīng)的，儀表讀取的數(shù)值 就是傳感器實(shí)際測量到的重量值，中間沒有任何 損耗，因此可以免標(biāo)定，而模擬傳感器做不到這 一點(diǎn)，必須到現(xiàn)場標(biāo)定。

4.角差容易調(diào)整。由于儀表可以讀取到四角 每個(gè)傳感器的受力情況，因此只要在各角加一遍 砝碼，儀表即可計(jì)算出各點(diǎn)的角差系數(shù)，可自動(dòng) 進(jìn)行秤的角差調(diào)整，免去了反復(fù)加載砝碼的麻煩, 提高了效率。另數(shù)字傳感器采用485通訊協(xié)議, 使得傳感器與電纜線成為兩個(gè)獨(dú)立器件，更換傳 感器或電纜更方便，不用穿電纜線。由于傳輸?shù)?/span> 是數(shù)字信號，電纜線的長度可根據(jù)需要改變，不 會(huì)影響測量精度。數(shù)字傳感器更換時(shí)只需將相關(guān) 參數(shù)輸入新傳感器，無需進(jìn)行系統(tǒng)的重新標(biāo)定。

5.具有高穩(wěn)定性，抗干擾能力強(qiáng)。由于采用 集成化的A/D轉(zhuǎn)換電路，數(shù)字化信號傳輸和數(shù)字 濾波技術(shù)，傳感器的信號傳輸距離大大的提高, 可達(dá)1200米，抗干擾能力明顯增強(qiáng)，數(shù)字傳感器 內(nèi)模擬信號的傳輸距離極短，同時(shí)傳感器外殼本 身又是一個(gè)良好的屏蔽罩，僅這兩點(diǎn)決定了其抗 干擾能力的優(yōu)勢，在很大程度上提高了傳感器的穩(wěn)定性。

6.傳輸距離遠(yuǎn)，通信速度快，防作弊效果明 顯。模擬式傳感器的毫伏級信號太小，易受射頻 干擾和電磁干擾。而且在傳輸中由于電纜電阻的影 響會(huì)有所損失，所以信號傳輸距離較短。模擬式稱 重作弊較容易，很難控制。而數(shù)字傳感器輸出數(shù)字 信號，不但電平要高出模擬式百倍，不易受到干 擾,且是按照工業(yè)級的現(xiàn)場總線通信協(xié)議傳輸，通 訊信號強(qiáng)、高速且具通信糾錯(cuò)能力，保證了數(shù)據(jù)快 速可靠。由于協(xié)議的保密現(xiàn)場無法作弊。

二、數(shù)字傳感器內(nèi)部工作原理

數(shù)字內(nèi)核工作流程：

1.傳感器的信號從應(yīng)變計(jì)出來后，直接到放 大器的前端。模擬段的信號專用導(dǎo)線長度只有很 短的8毫米左右，最大限度的保證導(dǎo)線不會(huì)引入 的誤差和電磁信號干擾。

2.模擬信號經(jīng)過超低噪音精密儀表放大器放 大后送至A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器采用目前世界 最高精度的24位轉(zhuǎn)換器，內(nèi)分辨率達(dá)1000萬碼。 保證模擬段的信號幾乎沒有任何損耗和引入任何 干擾，確保信號轉(zhuǎn)換的無誤差。

3.數(shù)字傳感器的核心處理器CPU對A/D轉(zhuǎn)換 器輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理。主要是對各種環(huán) 境參數(shù)變化引起的弱小誤差進(jìn)行計(jì)算和修正：

a.零點(diǎn)修正

b.線性修正

c.靈敏度溫度修正

d.重力加速度修正

e.滯后補(bǔ)償

f.蠕變補(bǔ)償

g.零點(diǎn)跟蹤

CPU把處理好的數(shù)據(jù)通過RS485接口輸出。 RS485信號能實(shí)現(xiàn)工業(yè)級通訊，最遠(yuǎn)通訊距離可 達(dá)1200米。可以在惡劣的電磁噪音背景環(huán)境下可 靠工作。

三、數(shù)字傳感器的安裝、調(diào)試、四角誤差調(diào)整

1.安裝：先將傳感器和秤臺(tái)安裝在做好的水 平地基上，安裝時(shí)確保傳感器位置的準(zhǔn)確，傳感 器與秤臺(tái)之間完全受力，分別將傳感器導(dǎo)線并聯(lián) 連接到接線盒上，每個(gè)傳感器都有一個(gè)唯一的地 址編號。為了調(diào)試和維修的需要，要求記下每個(gè) 不同地址編號的傳感器在秤臺(tái)的安裝位置以及每 個(gè)不同地址編號的傳感器導(dǎo)線在接線盒的連接位 置，當(dāng)儀表顯示某個(gè)地址編號的傳感器出現(xiàn)問題 的話，在維修的時(shí)候就能很快找出哪個(gè)是這個(gè)傳 感器的導(dǎo)線，以方便檢查。最后通過一根總線連 接到儀表9芯插座上。

2.調(diào)試：先將儀表通電，按“檢查”鍵查看 每個(gè)傳感器的內(nèi)碼值，每個(gè)傳感器的內(nèi)碼值即為 傳感器受到秤臺(tái)重量的一個(gè)大概值，所以傳感器 的內(nèi)碼值的總和也就是秤臺(tái)的大概重量。理論上 是將秤臺(tái)看作質(zhì)量分布均勻，裝在秤臺(tái)中間傳感 器受力比兩邊的傳感器所受的力要大，把這個(gè)比 例關(guān)系看作大約是2比1的關(guān)系。為了保證秤臺(tái) 的受力均勻，我們要求安裝在秤臺(tái)邊上的四個(gè)傳 感器的四個(gè)內(nèi)碼值中的最大值和最小值相差要小 于400,同樣安裝在秤臺(tái)中間的傳感器的內(nèi)碼值中 的最大值和最小值相差要小于400(有時(shí)在800以 內(nèi)也可以)，但中間傳感器的內(nèi)碼值應(yīng)是四周四個(gè) 傳感器內(nèi)碼值的兩倍。檢查中如發(fā)現(xiàn)某個(gè)傳感器 的內(nèi)碼值異常的大或小，則說明秤臺(tái)的傳感器安 裝不平，必須通過加減墊片的方式把秤臺(tái)調(diào)平， 直到滿足以上條件，這點(diǎn)很重要。如果傳感器安 裝不平，則會(huì)造成汽車衡的段差，就是通過儀表 的手動(dòng)或自動(dòng)四角誤差調(diào)整也解決不了問題。

3.四角誤差調(diào)整

a.手動(dòng)四角誤差調(diào)整。秤臺(tái)水平調(diào)整好以后， 要用盡可能接近滿量程的汽車來回壓秤臺(tái)，使秤 臺(tái)各部位都穩(wěn)固、壓實(shí)。然后在秤臺(tái)上加一定的 砝碼進(jìn)行初標(biāo)定。完成后將砝碼卸下，開始四角 調(diào)整。用最大稱量/ n- 1(n為傳感器的個(gè)數(shù))的砝碼 壓角，檢查四角誤差，一般情況下基本誤差在1 個(gè)分度值內(nèi)，如果要更小，可通過調(diào)整角差系數(shù) K值的辦法來達(dá)到。砝碼壓在某一個(gè)傳感器的正 上方，如果儀表顯示值比實(shí)際值大的話，將此點(diǎn) 所對應(yīng)的傳感器的角差系數(shù)向下調(diào)，如果儀表顯示值比實(shí)際值小的話，將此點(diǎn)所對應(yīng)的傳感器的 角差系數(shù)向上調(diào)。例如用10噸砝碼壓角，某角少 了 10公斤，則可按“四角手動(dòng)”鍵進(jìn)入角差調(diào) 整，把某號傳感器的角差系數(shù)K值調(diào)整為1.0010 (傳感器的初始K值為1.0000)。估算公式如下：

角差系數(shù)K’ =(1- E- L)x K

其中加載砝碼為L誤差為E,原傳感器角差 系數(shù)為K有時(shí)要通過多次調(diào)整才能達(dá)到目的。

b.自動(dòng)四角誤差調(diào)整。先關(guān)機(jī)，插上標(biāo)定頭， 開機(jī)，按四角自動(dòng)鍵，輸入密碼111111,按輸入， 再輸入傳感器的個(gè)數(shù)，輸入，輸入壓角重量，輸 入,確認(rèn)第一角加載，待穩(wěn)定按輸入再進(jìn)行下一 角，直至n個(gè)角，最后按輸入退出。這種調(diào)試角 差方法的效果不是太理想，有時(shí)還會(huì)有1個(gè)分度 值的段差，要想段差更小，秤量更準(zhǔn)確，建議用 手動(dòng)四角誤差調(diào)整的方法。

至此傳感器的安裝、調(diào)試工作全部結(jié)束，下 面等待計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)按照JJG539—97數(shù)字指示秤 檢定規(guī)程的要求對汽車衡進(jìn)行檢定。

四、與D2002E儀表配套使用時(shí)的常見故障及解決方法

1.故障現(xiàn)象：儀表通電無顯示及蜂鳴聲。

可能原因：保險(xiǎn)絲燒斷，無220V交流電，儀表變壓器被高壓擊穿。

解決辦法：更換保險(xiǎn)絲，檢查電源線及220V 交流電，檢查變壓器有無燒壞痕跡，更換變壓器。

2.故障現(xiàn)象：儀表通電有顯示及蜂鳴聲，但 不正常。

可能原因：由于交流220V電源電壓不穩(wěn)引 起，或是儀表CPU損壞。

解決辦法：待交流220V電源穩(wěn)定后，重新開 機(jī)仍不正常，可能CPU損壞，需更換。

3.故障現(xiàn)象：儀表顯示有角差。

可能原因：由于秤體基礎(chǔ)不牢，長期使用后 使傳感器基座高度不一致。

解決辦法：重新調(diào)整基座高度，再進(jìn)行角差 系數(shù)的調(diào)整。

4.故障現(xiàn)象：儀表顯示有漂移現(xiàn)象。

可能原因：由于數(shù)字傳感器長期浸泡水中， 絕緣性能減弱。

解決方法：先將有水部位抽干，檢查每只傳 感器內(nèi)碼值，找出漂移傳感器更換。

5.故障現(xiàn)象：在安裝、使用過程中，顯示 Err01c

可能原因：01號數(shù)字傳感器有故障或其線路 連接有問題。

解決方法：仔細(xì)檢查傳感器、接線盒、儀表 連接是否完好，然后查找01號傳感器，若無01 號傳感器，表明傳感器地址被更改，用儀表的修 改地址功能將傳感器的地址編號改回原來的地址 編號。如果找到01號傳感器，測量其紅、黑連接 線間是否有9?12v的電壓，若有電壓，則可判斷 為傳感器已損壞，需要更換傳感器。若無電壓, 測量儀表與接線盒連線的DB9插頭上的紅黑連線 是否有9?12伏電壓，若有電壓，則為儀表與接線 盒的連線已斷路，若無電壓，則儀表內(nèi)部供電已 損壞，需更換儀表。

6.故障現(xiàn)象：大屏幕顯示從開機(jī)一直不顯示 正常稱重?cái)?shù)據(jù)。

可能原因：儀表接口與大屏幕接口的連線方 式未統(tǒng)一。

解決方法：查找本儀表說明書及大屏幕說明 中有關(guān)連接接口的部分內(nèi)容，正確連接接口。

7.故障現(xiàn)象：儀表開機(jī)后自檢，然后顯示 “……”死機(jī)。

可能原因：接線盒中的綠白數(shù)據(jù)線接反。

解決方法：先斷開電源，打開接線盒，檢查 傳感器的連接是否正確，是否短路，若有重新連 接即可。

8.故障現(xiàn)象：在儀表和計(jì)算機(jī)連接后，運(yùn)行 稱重軟件無稱重?cái)?shù)字顯示。

可能原因：儀表和計(jì)算機(jī)相連接的數(shù)據(jù)線聯(lián) 線方式不正確或波特率的設(shè)置不統(tǒng)一。

解決方法：查找本儀表說明書有關(guān)儀表與計(jì) 算機(jī)連接接口的內(nèi)容，正確連接接口，然后檢查 儀表和電腦軟件波特率的設(shè)置。

9.故障現(xiàn)象：在儀表和計(jì)算機(jī)連接后，運(yùn)行 稱重軟件顯示亂碼。

可能原因：儀表和稱重軟件的波特率設(shè)置未 統(tǒng)一。

解決方法：分別查看儀表和計(jì)算機(jī)稱重軟件 中設(shè)置的波特率，將其設(shè)置統(tǒng)一。

10.故障現(xiàn)象：車下秤臺(tái)后，儀表上仍顯示 一個(gè)比較大的穩(wěn)定數(shù)據(jù)。

可能原因：秤臺(tái)的限位被卡死。

解決方法：檢查秤體四周的限位，將其調(diào)整 至合理位置(縫隙約5mm)。

11.故障現(xiàn)象：開機(jī)顯示一個(gè)“Err”錯(cuò)誤信 息，而儀表在修改地址狀態(tài)下檢查每一個(gè)傳感器， 都能正常工作，而從1號開始在逐步增加所連接 傳感器個(gè)數(shù)，接到一定數(shù)量還未全部接上時(shí)，儀 表出現(xiàn)“Err”錯(cuò)誤信息。

可能原因：儀表帶負(fù)載的功率不夠。

解決方法：更換儀表。

12.故障現(xiàn)象：開機(jī)后儀表一直顯示比較大 的數(shù)據(jù)，而且大范圍閃變。

可能原因：電壓不穩(wěn)或外界干擾。

解決方法：增加穩(wěn)壓電源，電源要求接地。 金屬外殼的儀表要接地，傳感器、秤體要接地。

13.故障現(xiàn)象：儀表顯示FFFF。

可能原因：稱重超載。

解決方法：卸掉超載貨物重新過磅。

14.錯(cuò)誤信息提示：

(1) EnD1儀表與01號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(2)EnD2儀表與02號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(3) EnD3儀表與03號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(4) Er04儀表與04號傳感器通訊不上，該傳感器有故障或連接有問題。

(5)ErD5儀表與05號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(6) ErD6儀表與06號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(7) ErD7儀表與07號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(8 )ErD8儀表與08號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(9) ErD9儀表與09號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(10 )Err10儀表與10號傳感器通訊不上，該傳 感器有故障或連接有問題。

(11 )Err42當(dāng)前數(shù)據(jù)超出了設(shè)置的置零范圍。

(12) Er43存皮重時(shí)，車號不能為空。

(13 )Er44該車號沒有預(yù)先存儲(chǔ)皮重。

(14) Err45不能存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)不穩(wěn)或毛重、凈重 小于零。