称重测量控制技术在数字地磅中的应用研究

称重测量控制技术是随着工业化、信息化的进展和市场对质量的要求应运而生，其实现了快速、在线、动态称重的研究与应用，本文主要阐述称重测量控制技术在数字地磅中的应用实例。
一、引言
随着工业化、信息化的进展，称重测量控制技术已广泛应用于电子衡器领域。数字地磅的重要手段，对加强企业管理、严格生产程序研究，都起到了重要作用。本文主要阐作为衡器领域的重要称量设备、贸易结算、交通运输、港口计量和科学，主要应用于工业称重，它作为自动化称重控制和贸易计量述称重测量控制技术在数字地磅中的应用研究，应用称重测量控制技术具有反应速度快、测量范围广、应用面广、操作方便、信号远传、便于计算机控制等特点，已广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造等领域。
二、称重测量技术
数字汽车衡是通过称重传感器来实现对载荷的称重测量。称重传感器是将非电量（重量）转换成电量的元件，它是把称重装置传递的物体重量转换成电量输出的元件，其输出的电量与重量之间一般呈线性关系。承载货车进入秤台，在物体重力作用下，使称重传感器弹性体产生形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经传感器内部的放大器、A/D 转换器、微处理器等电子元器件进行相应的数据处理，输出数字信号，各传感器数字信号经接线盒进入称重显示仪表直接显示出重量等数据。
1.称重传感器的组成
本单位使用的是梅特勒 - 托利多最大秤量为45t 电阻应变式称重传感器，它是将电阻应变片粘贴在弹性体上，当弹性体受外力（拉力或压力）作用产生形变时，电阻应变片将该形变转换成电量输出，通过相应的测量仪表检测出这个与外加重量成一定比例关系的电量，从而测出质量。称重传感器由敏感元件、变换元件、测量元件、辅助电源等几部分组成。
敏感元件：直接感受被测量（质量）并输出与被测量有确定关系的其他量的元件。如电阻应变式称重传感器的弹性体，是将被测物体的质量转变为形变。
变换元件：是将敏感元件的输出转变为便于测量的信号，如电阻应变式称重传感器将弹性体的形变转换为电阻量的变化。
测量元件：将变换元件的输出转变为电信号，如电阻应变式称重传感器中的电桥电路。
辅助电源：为传感器的电信号输出提供能量。
2.电阻应变式称重传感器工作原理
电阻应变式称重传感器之所以作为质量—电量的转换元件，是基于金属丝在受拉或受压后会发生弹性变形，其组织也随之产生变化。当电阻应变片的金属丝承受外力作用发生弹性变形时，它的长度 L、截面积 S 以及电阻率 ρ，电阻相对变

在钢制圆柱体上，成对地在纵向和横向上贴有 R1、R2、R3、R4 共 4 个电阻应变片，它们组成一个全桥式测量电路，如图 2 所示。由于电阻应变片组成的桥式电路是平衡的，电阻应变片的电阻变化会引起电桥的不平衡，从而输出电信号，该电信号与物体的质量成正比。
3.电阻应变片的主要技术特性

灵敏度：金属丝的灵敏度系数是表示金属丝受力后，电阻的相对变化与轴向长度的相对变化之间的关系。
横向效应：粘贴在试件上的应变片，其敏感栅由许多直线及圆角部分组成，当受到纵向应力之后，直线段的电阻将增加，圆角部分的电阻将减少，其综合效应是应变片的灵敏度下降。
线性度：理论上应变敏感元件其电阻的相对变化呈线性，但实际上会出现非线性关系。
零漂和蠕变：在恒温条件下，贴在应变片的时间不承受载荷，应变片的阻值随时间变化的情况称为应变片的零漂。在恒温条件下，加到应变片上的试件载荷力恒定，应变片的应变输出随时间变化的情况称为应变片的蠕变。
应变极限：粘贴在试件上的应变片所能测量的最大载荷力称为应变极限。本单位使用的称重传感器的最大秤量为 45t。
电阻应变片的疲劳寿命：应变片粘贴到试件上之后，在应变极限之内往复循环地施加载荷，应变片所能承受某一特定载荷作用的循环次数为应变片的疲劳寿命。
三、称重控制技术
显示控制仪表和称重传感器一样，是地磅必不可少的部分，随着微处理机大量普及，功能完善的带微处理机的显示控制仪表日趋增多。使用称重显示控制器可实现数字显示、自动化控制，可以根据预先编制的程序，对称量过程进行处理和控制，完成对仪表的自动校准、自动零点跟踪、自动量程切换、自动逻辑判断、自动存取并更改调节值，还能对采得的数据进行判别、处理并根据给定的数学模型进行计算，对测试结果进行修正，自动求出总量、皮重和净重。
称重显示控制系统框图，如图 3 所示。

2.T800 称重显示控制器主要功能
T800 称重显示控制器有许多智能化功能比如：大屏幕高亮度点阵 LCD 显示器，可显示的信息量大；同时支持模拟传感器和数字传感器；可同时连接 2 个秤台；可完成基本称重功能清零、去皮、清皮、毛重和净重状态自动零跟踪；数字滤波技术；用户自定义字段、用户分级管理；嵌入式网络数据库，称重数据存储多达 15000 组数据，掉电保护；数据浏览数据汇总；数据实时上传功能；仪表自诊断功能，帮助用户快速发现故障等多种功能。
3.T800 仪表的角差调整、标准校正、零点调试控制技术
角差调整：进入参数设定，再进入基本参数组，选择 Powercell 属性进入角差调整程序，先空秤检测、移去秤台上的砝码按确认键；读取空秤信号；空秤完成后，仪表提示“Add cell 1”，在 1号传感器上加载。按顺序每个传感器都加载后，仪表自动完成角差补偿运算。
标准校正：进入校正程序，空秤检测，移去秤台上的砝码按确认键；读取空秤信号；按确认键后，仪表自动读取空秤信号；进入量程检测，在秤台上加载砝码后按确认键；输入加载重量值，然后按确认键；量程检测，按确认键读取砝码重量；量程检测完毕，显示重量值；保存确认。
零点调节：在进行零点调节前必须完成标准校正。按“确认”键后进入，仪表开始零点调节。空秤检测，移去秤台上的砝码后确认；读取空秤信号；完成。
四、数据信号传输技术
称重信号通过数据线传输至称重控制仪表，其带接线盒信号传输连接线路图和无接线盒信号
传输连接线路图如图 4 所示。