數(shù)字地磅接線及調(diào)試方法研究

數(shù)字式稱重技術(shù)逐漸取代模擬電子稱重，數(shù)字式地磅已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于礦山、化工等行業(yè)貿(mào)易結(jié)算，數(shù)字地磅正確的安裝調(diào)試技術(shù)是地磅準(zhǔn)確計量的可靠保證。
引言
隨著電子測量技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用數(shù)字式稱重技術(shù)的數(shù)字式汽車衡已成為電子地磅技術(shù)發(fā)展中先進水平的代表和未來地磅技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。數(shù)字地磅以它防作弊和調(diào)試方便的優(yōu)勢，已經(jīng)逐步地取代模擬地磅。本文以數(shù)字地磅的安裝調(diào)試的一些經(jīng)驗進行交流和共享。

1.數(shù)字地磅組成

圖 1 所示，數(shù)字式地磅主要由數(shù)字式傳感器、數(shù)字式接線盒以及數(shù)字式地磅儀表組成。
1.1數(shù)字式傳感器

數(shù)字式傳感器的概念是與輸出模擬信號的模擬傳感器相對而言的，數(shù)字式傳感器是指可輸出數(shù)字信號的傳感器。現(xiàn)階段使用的數(shù)字式傳感器包括模擬傳感器、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、控制單元、數(shù)據(jù)通信接口（如圖 2 所示）。

1.2數(shù)字傳感器的接口

數(shù)字式傳感器與數(shù)字儀表之間的信號傳輸一般都采用命令式數(shù)字通信方式來進行，如 RS232、RS485 等，其中以 RS485 方式最多。 RS485 通信的

特點是傳輸距離遠，通信可靠性高，可以實現(xiàn)以總線為基礎(chǔ)的多設(shè)備網(wǎng)絡(luò)方式通信等特點。RS485 通常有半雙工和全雙工兩種工作方式，如圖 3 所示。

從圖 3 可以看出，半雙工方式通信雙方采用一組信號線進行數(shù)據(jù)交換，一方（A 或 B）發(fā)送時另一方（B 或 A）只能接收，不能雙方同時發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。而全雙工方式的通信雙方通過兩組信號線分別作為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，通信雙方在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時均可接收數(shù)據(jù)。

以上兩種通信方式在數(shù)字式傳感器中均有用到。采用半雙工方式的數(shù)字傳感器通常被稱為四線制（兩根信號線加兩根電源線）數(shù)字傳感器，采用全雙工方式的數(shù)字傳感器通常被稱為六線制

（四根信號線加兩根電源線）數(shù)字傳感器。四線制數(shù)字傳感器和六線制數(shù)字傳感器的引線定義如圖4所示。

2.數(shù)字傳感器與接線盒的連接

面說過，數(shù)字傳感器分四線制和六線制兩種方式，下面分別說明一下兩種制式傳感器連線接入數(shù)字接線盒的方法。

2.1四線制數(shù)字傳感器接入接線盒

線制傳感器一般使用四線制接線盒。數(shù)字傳感器與接線盒連接按 “同名接線端相連 ” 的原則進行連接，即傳感器電源 V+接接線盒中的 V+，

傳感器 V-接接線盒 V-，信號正（T+/R+）接接線盒的信號正（T+/R+），信號負（T-/R-）接接線盒的信號負（T-/R-），如圖 5 所示。

2.2六線制數(shù)字傳感器接入接線盒

線制數(shù)字傳感器與接線盒連接也是按照“同名接線端相連” 的原則進行連接，即傳感器與接線盒之間電源 V+接 V+， V-接 V-，信號發(fā)送正（T+）接信號發(fā)送正（T+），信號發(fā)送負（T-）接信號發(fā)送負（T-），信號接收正（R+）接信號接收正（R+），信號接收負（R-）接信號接收負（T-），如圖 6 所示。

前面講過六線制的數(shù)字接線盒也可以用于連四線制的數(shù)字傳感器。接入方法為：電源V+、V-依舊按照 “同名端相連” 的原則；信號線接入時，可從六線制數(shù)字接線盒的四個信號線端子中任選兩個作為信號線連接端子進行接線，其余的傳感器包括信號總線連接入接線盒時，都按照第一個傳感器的連接方式（連接端子位置）連接。如圖 7 所示。

2.3新型 PDX 數(shù)字傳感器無接線盒連接

如圖 8 所示， PDX 所使用的通信技術(shù)更為先進和智能化，網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)更具有可維護性，傳感器之間采用 “鏈?zhǔn)?nbsp;” 連接方式，傳感器所需
的工作電源和通信由同一根電纜承擔(dān) 。

POWERCELL PDX 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取消了接線盒，減少了電纜及連線工作量，提供了清晰的網(wǎng)絡(luò)連接情況，降低了由于反射而引起的通信出錯率。

3.數(shù)字接線盒與數(shù)字儀表的連接

數(shù)字接線盒連接數(shù)字儀表是通過一條信號總線連接。接線原則要根據(jù)數(shù)字傳感器的線制來決定。四線制數(shù)字接線盒與儀表按 “ 同名端連接 ” 原則進行連接。六線制數(shù)字接線盒與儀表是按照“電源同名端連接”， “信號線發(fā)送連接接收，正對正，負對負 ” 的原則接線。如圖 9（a）、（b）所示，分別是四線制和六線制數(shù)字接線盒與數(shù)字儀表的總線連接方法示意。

按照六線制全雙工 RS485 方式的數(shù)字傳感器來定義的。可以按前面講的連接原則 (電源同名端，信號 “發(fā)” 接 “收”，正接正，負接負) 接六線制全雙工 RS485 方式的數(shù)字傳感器。如圖 10 所示。

四線制（RS485 半雙工方式）時，應(yīng)采用半雙工方式連接，此時在做總線連接頭時應(yīng)采用圖10 的連法。圖 11 中，在總線連接 9 芯 D 型插頭時，應(yīng)將 2、 3 腳短接，作為數(shù)字傳感器的信號負（T-/R-），將 4、 5 腳短接作為數(shù)字傳感器的信號正（T+/R+）。

4.數(shù)字傳感器編址

安裝新秤或更換傳感器時，一定要通過儀表給每個傳感器分配地址。每個傳感器內(nèi)部已包了一個唯一的出廠號，在安裝到秤上時，還應(yīng)它分配一個網(wǎng)絡(luò)地址。稱重儀表具有兩種編址（即分配地址）方法，無論是自動編址還是手動編址都很方便，用戶可以根據(jù)不同的情況選擇不同的編址方法。

手動編址方式適用于新秤安裝及老秤更換傳感器的情況。在手動編址方式，儀表先搜索每一個傳感器的出廠號，再給它分配一個隨機地址，并將上述數(shù)據(jù)列表顯示在屏幕上，操作人員可以在屏幕上方便地修改傳感器的地址。在知道所有傳感器在秤上的位置及出廠號的情況下，使用手動編址比較方便。

調(diào)試方法與規(guī)律

圖 12 完成儀表、傳感器設(shè)置后，接下來查看安裝在秤臺上的每個數(shù)字傳感器的受力。

根據(jù)空秤時每個傳感器輸出的數(shù)據(jù)分析和調(diào)平秤臺。秤臺調(diào)平工作是最關(guān)鍵的一步操作，如果完成的好，會為整個系統(tǒng)長期穩(wěn)定性帶來很大的好處，也有利于獲得高計量精度和極低的系統(tǒng)誤差。一臺安裝良好的數(shù)字地磅，首先應(yīng)是每個傳感器受力都比較均勻，在空秤時應(yīng)符合以下要求。

邊角上的 4 個傳感器，受力最大的與最小的兩只傳感器的數(shù)字相差應(yīng)不大于其中最小傳感器數(shù)值的30%。中間幾個受力最大的與最小兩只傳感器的數(shù)字相差應(yīng)不大于其中最小傳感器數(shù)值的30%。同一軸線位置（比如圖 12 中的 1 號角位與8號角位）上的兩只傳感器受力差值應(yīng)小于其中小值的 20％。中間的傳感器空秤輸出值等于邊角傳感器輸出值的 1.5～2 倍。
角差調(diào)試，選用合適重量的砝碼進行壓角。

一般按以下公式進行選擇：

壓角砝碼重量≥最大秤量/(傳感器數(shù)量－1)

儀表修正角差有自動和手動兩種方式。建議用自動角差修正來調(diào)角差，因為自動角差修正無須關(guān)心壓角砝碼是否存在重量誤差，調(diào)角操作方便，修正精度高。

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