电子汽车衡、衡器秤检定分度数的分析

香川导语： 经常有客户抱怨电子汽车衡、衡器秤的零点漂移大、秤的满程漂移大、示值不稳定等现象出现的较多。并且很多现象在更换一只或多只传感器后正常，而换下来的传感器在返回工厂后进行各项指标的检查，均未发现异常，针对这种现象，我们对照了有关的标准，进行了理论计算及分析，从OIML R76的角度出发，分析出现问题的原因，以便衡器厂家作为参考。

电子汽车衡、衡器秤检定分度数的分析

目前国内平台秤或汽车衡所使用的传感器一般都是C3级的传感器，按照OIML R60建议的要求，C3级传感器的zui大检定分度数nmax为3000，按照OIML R76建议4.4.4误差分配原则，C3级传感器用于制造检定分度数不大于3000分度的Ⅲ级秤。我国JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》等效采用了OIML R76建议，其中对传感器进行了以下规定：
    1．称重传感器的zui大秤量应符合下述要求：
    Emax＞Q稭ax稲/N
    式中：Emax——称重传感器的zui大称量；
    N——传感器个数；
    R——缩小比；考虑到对传感器zui严格的要求，取R=1；
    Q——修正系数。一般Q＞1。
    2．称重传感器的zui大分度数
    传感器的zui大分度数nLC应不小于秤的检定分度数n。
    nLC≥n
    称重传感器的zui小静载荷输出恢复值DR应满足下述条件：
    DR≤0.5eR/N
    取R＝1，则DR≤0.5e/N
    当DR未知时，应满足条件：nLC≥Max/e
    3．称重传感器的zui小检定分度值
    Vmin≤e稲/
    取R=1，则Vmin≤e?
    在实际的使用中，很多厂家都忽视了nLC≥n，而这正是其中zui主要的问题，秤的检定分度数超过了传感器的zui大检定分度数，从根本上违背了秤用传感器的计量学要求和计量中的误差分配原则。从理论上来说系统是不稳定的，实际上组成系统的各部件，如传感器、显示器也没有实验数据的支持。下面就实际使用中的一些典型事例进行分析说明。
二、应用实例
    根据目前市场衡器的使用情况，在多只传感器进行标秤时，大多数厂家是将秤的检定分度数设置在3000～6000，秤在使用过程中出现的质量问题比较少，秤的分度数设置的越大，出现问题的频次就越大，在汽车衡中出现故障的情况举例如下：
zui大称量为15t的衡器，zui小分度值1kg，使用4只10t的传感器。安装后出现零点漂移，显示数字向一个方向递增，后来换掉2只传感器，解决了问题。
    该秤的检定分度数n =15000，传感器的zui大分度数nLC＝3000
    Vmin≤e?＝1kg /= 0.5kg
    按Vmin为0.5kg计算，则对应y＝Emax/ Vmin =20000
    DR≤0.5e/N＝0.5?kg /4 = 0.125kg
    Z = Emax/2DR = 10000/0.25 = 40000
三、原因分析
    对于以上的秤体的组成，所有秤台的zui小检定分度值都已超过了3000分度，而这些衡器的质量都出现了不同的质量问题，零点漂移、满量程漂移，示值不稳定等现象。产生这些问题的原因又是什么呢？
首先，衡器的分度数过高，超过了传感器的zui大检定分度数，甚至已是传感器分度数的2～5倍，按照JJG-555-1996中的规定nLC≥n，但这些秤台均不能满足这一条的要求。
    其次，是由于传感器y值、z值不能满足使用的要求，按照OIML R60的要求，C3级传感器的y值应不小于7200，z值应不小于3000，假设ZTC指标按0.015%FS/10℃控制，则对应的y值仅能达到9300，而对于以上出现的问题，y值大部分大于10000，对于这种使用情况，如果同一批的传感器对零点温度的影响比较一致，都朝同一方向变化，则会出现各传感器零点漂移叠加的现象。偶尔出现的秤台稳定的现象只能说明此秤体选用的传感器零点温漂的方向不一致，存在互相抵消的现象，所以秤台的零点稳定了，但这只是一种巧合。某些秤台在进行更换一只或多只传感器后出现了稳定的现象，只是凑成这种偶然的巧合现象，有些秤台可能更换1只传感器就能满足巧合现象，而有时则更换几只传感器后才能保证示值的稳定。以上的示例中，y值等于20000、15000的两种现象就是典型的y值不能满足要求所致。当然对于汽车衡所使用的传感器，由于在传感器制造过程中，所使用的应变计两两对称，传感器中零点自补偿的比例较大，y值相对较大，对于零点满足要求的也较多，但对于其它性能就不一定能保证。