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1國內(nèi)外電子稱重技術(shù)現(xiàn)狀
電子衡器（或電子秤）是配有電子稱量裝置的衡器，主要由稱重傳感器、承載器（俗稱秤架）、稱重儀表3部分組成。電子衡器的工作原理是將作用在承載器上的質(zhì)量或力的大小，通過稱重傳感器轉(zhuǎn)換為與之成正比的電信號(hào),并且,以模擬或數(shù)字量的形式在稱重儀表上顯示出來。表1為電子衡器分類表。
表1電子衡器分類

國內(nèi)從20世紀(jì)60年代中期開始研制和生產(chǎn)電子秤，初期為模擬指針式,20世紀(jì)80年代中后期發(fā)展成數(shù)字式,20世紀(jì)90年代末至21世紀(jì)初已研制開發(fā)出微機(jī)式產(chǎn)品。表2為國內(nèi)外電子衡器準(zhǔn)確度對(duì)比表?？傮w來說，目前國內(nèi)電子衡器的發(fā)展水平相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)90年代的水平。少數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)已處于國際領(lǐng)先水平，例如中船重工集團(tuán)第七O七研究所研制的HW-2000動(dòng)態(tài)汽車衡的幾項(xiàng)新技術(shù):無開關(guān)判別車輛、淺基坑整體秤臺(tái)和無基坑結(jié)構(gòu)以及防作弊功能。

國內(nèi)電子衡器數(shù)量所占比例僅為衡器的6.6%；品種少，功能不齊全;關(guān)鍵元器件的穩(wěn)定性和可靠性與進(jìn)口產(chǎn)品比較還有差距。表3為國內(nèi)外電子衡器占衡器比例對(duì)照表。

2電子稱重技術(shù)發(fā)展趨勢
發(fā)達(dá)國家在電子稱重方面，無論從技術(shù)水平、品種和規(guī)模等方面都達(dá)到了較高水平，特別是在準(zhǔn)確度、長期穩(wěn)定性和可靠性等方面都有了很大的提高。靜態(tài)商用秤已做到OIML規(guī)定的3000d,最高可做到6000d;在穩(wěn)定性方面要求1年內(nèi)不允許超差;在可靠性方面稱重傳感器在正常使用條件下的壽命一•般在10年以上，儀表的平均故障間隔時(shí)間（MIBF）都超過了2000h,有些產(chǎn)品達(dá)到了5000h;工業(yè)用電子秤的準(zhǔn)確度一般能做到0.1%-0.3%左右。
2.1稱重傳感器
稱重傳感器是電子稱重的核心部件，從原理上分為電阻應(yīng)變式、壓磁式、振弦式等。
電阻應(yīng)變式稱重傳感器因制作簡單、工藝成熟、準(zhǔn)確度高(最高準(zhǔn)確度目前可做到非線性、重復(fù)性、滯后指標(biāo)優(yōu)于0.01%),占據(jù)著稱重傳感器90%以上的市場份額。電阻應(yīng)變式稱重傳感器用于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)條件下質(zhì)量或力的測量,在工業(yè)生產(chǎn)過程檢測、控制、自動(dòng)稱量等領(lǐng)域已大量應(yīng)用。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)向數(shù)字化發(fā)展，近幾年來數(shù)字式稱重傳感器被開發(fā)并已得到應(yīng)用,數(shù)字式稱重傳感器可由微處理器對(duì)常規(guī)橋路進(jìn)行補(bǔ)償和調(diào)整，進(jìn)行非線性、滯后、蠕變等性能的修正，從而大大提高稱重傳感器的性能。由于它直接輸岀數(shù)字量，大大提高了傳輸中的抗干擾能力，并使得與計(jì)算機(jī)的通信極為方便。由于取消了儀表中的模擬放大、A/D轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，使儀表大為簡化。
壓磁式稱重傳感器的代表廠家是ABB公司,該傳感器輸出功率大，過載能力強(qiáng)，可在高溫、潮濕、多塵等惡劣環(huán)境條件下長期工作。
振弦式稱重傳感器的代表廠家是瑞士哈斯勒(HASLER)公司,該公司采用的SFT振弦式稱重傳感器的電子皮帶秤已在國內(nèi)有較多應(yīng)用。這種稱重傳感器的特點(diǎn)如下:重復(fù)性、線性為滿刻度的0.01%,穩(wěn)定性為0.03%，與電阻應(yīng)變式稱重傳感器的指標(biāo)大體相當(dāng);微小的被測力變化可產(chǎn)生較大的頻率變化,分辨率高達(dá)百萬分之一，靈敏度髙;直接數(shù)字稱重，被處理的信號(hào)及輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，處理過程無A/D.D/A轉(zhuǎn)換，運(yùn)算精確度高;抗電氣干擾、抗振動(dòng)干擾能力強(qiáng);傳感器內(nèi)裝有溫度傳感器，溫度補(bǔ)償靈敏度可達(dá)0.0001%/稻非位移式測量原理，測量過程幾乎無位移發(fā)生,不影響秤架的校準(zhǔn)狀態(tài);有動(dòng)態(tài)過載保護(hù)裝置;最多15臺(tái)傳感器可在同一根串行總線上傳遞信號(hào)，最大傳送距離為500m,因此，這種稱重傳感器是未來傳感器發(fā)展的一個(gè)方向。
2.2秤架
2.2.1單杠桿式秤架
只有一組稱量杠桿，其上支撐了一組或幾組稱量托輻，秤架通常由稱量杠桿、支點(diǎn)、平衡重物等組成，結(jié)構(gòu)較簡單，但稱量準(zhǔn)確度不高，精度通常為1%~2%。
2.2.2雙杠桿式秤架
由對(duì)稱的兩組稱量杠桿組成，每組稱量杠桿上支撐了一組或幾組稱量托輻,秤架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，秤體龐大，但它的兩組稱量杠桿在稱量過程中可以抵消一些水平分力(如皮帶張力、皮帶跑偏引起的側(cè)向力)對(duì)稱量精確度的影響，所以秤架性能穩(wěn)定，稱量精確度較高，精度通常為0.25%~0.5%。
2.2.3懸臂式秤架
通常是在專用的短皮帶輸送機(jī)上采用，短皮帶輸送機(jī)的整體只由支點(diǎn)和稱重傳感器承重，這種秤架只用于尺寸短小的定量給料機(jī)或?qū)Ｓ玫挠?jì)量皮帶秤，稱量精確度中等，精度通常在1%左右。
2.2.4懸浮式秤架
一組或幾組稱量托根，它的特性優(yōu)于上述其他各種結(jié)構(gòu)形式的秤架。比如美國拉姆齊(RAMSEY)公司在有4組稱量托輻的秤架中，17型雙杠桿式準(zhǔn)確度指標(biāo)為0.25%,而14型懸浮式準(zhǔn)確度指標(biāo)為0.125%。懸浮式秤架的精度通常在0.125%-0.25%。國內(nèi)銅陵三愛思公司的單托根秤SSS-50ICS、徐州三原公司的單托輻秤ICS-30A都釆用了無支點(diǎn)、無杠桿、雙稱重傳感器的懸浮式秤架結(jié)構(gòu)。從總體性能來看，懸浮式結(jié)構(gòu)的秤架將是未來秤架的一個(gè)發(fā)展方向。
2.3稱重儀表
稱重儀表從早期的模擬式儀表，發(fā)展到現(xiàn)在的微機(jī)式儀表。儀表精度從0.1%、0.05%發(fā)展到0.01%。微機(jī)式儀表有單片機(jī)、PLC、工業(yè)PC、嵌入式PC等形式。微機(jī)式稱重儀表采用了低漂移高增益放大器、高分辨率A/D轉(zhuǎn)換器、閃存、電可擦存儲(chǔ)器和非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器、RS-232/RS-485通信標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場總線等技術(shù)，使其性能和功能都有了很大提高。同時(shí)，還應(yīng)用了△調(diào)制型模數(shù)轉(zhuǎn)換器和印刷電路板的表面安裝等新技術(shù)。這些新技術(shù)的釆用,進(jìn)一步提高了稱重儀表的性能和可靠性,并為儀表小型化創(chuàng)造了有利條件。在性能上已能做到：非線性優(yōu)于0.01%,靈敏度優(yōu)于0.2V/d,A/D轉(zhuǎn)換速度一般為10-30次/s,用于動(dòng)態(tài)稱重時(shí)可達(dá)100次/s以上。功能上包括:各種參數(shù)的設(shè)定，如分度值、量程、校準(zhǔn)參數(shù)、計(jì)算系數(shù)、皮重等設(shè)定;零點(diǎn)自動(dòng)跟蹤；自動(dòng)去皮;量程自動(dòng)校準(zhǔn);動(dòng)態(tài)檢測;開機(jī)自檢和故障診斷;停電數(shù)據(jù)保護(hù);超載報(bào)警;非線性補(bǔ)償；以及毛重、凈重、皮重和累加值的顯示等。為了便于與計(jì)算機(jī)通信，現(xiàn)在的稱重儀表都配有輸入瀚出接口，如RS-232C、RS-485^20mA電流環(huán)、模擬量(4~20mA)以及繼電器輸出等。為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，當(dāng)前稱重儀表發(fā)展的一個(gè)趨勢是：通過硬件或軟件的積木式組合來實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。稱重儀表另一個(gè)發(fā)展趨勢是小型化。小型或微型儀表主要用于小型生產(chǎn)設(shè)備和移動(dòng)的稱重系統(tǒng)中，例如定量包裝秤、叉車秤、貨車秤、可移動(dòng)的臺(tái)秤等。

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