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稱重感測器的校準方案

在物理量測量中,特別是對質量的電子測量中,測量鏈一般由稱重感測器,放大器以及電源,顯示器或測量儀器組成。為了使用這一套

稱重系統

,必要的調整和校準過程是不可避免的。

這個過程包括對衡器裝置的校準和重新校準,它是測量裝置能成功使用的重要環節。具體過程是首先透過選擇相應的測量模式來適合測量放大器和感測器,多數為全橋測量電路;接下來設定供電電壓,調準零點與/或清零,最後直至按照測量的設定儀表的顯示。

為了更好理解期間,下面對每個過程的意義作一簡述:

調整或平衡:

調整意味著設定整個測量鏈(將衡器作為一個整體),使測量偏差為最小。這個操作會永久性地改變測量鏈地特性。在測量鏈中,這個操作主要使用於測量放大器或電子電路。這個過程在有些不嚴格的地方常常被稱為“校準”。

設定:當改變了測量鏈中測量放大器或電子電路的特性曲線,相應的整數倍的物理量就被顯示出來。

例子:額定負荷為5公斤的感測器,在額定負荷時顯示為5000。

校準或重新校準:

校準意味著不改變測量鏈的設定,透過與精密度更高的“標準儀表”比較,確定測量儀器的測量偏差。

標定:

標定為由官方確定的稱量裝置的測量結果與實際值的偏差並訴諸檔案。它包括在標定地點(稱重檢測所或被授權的製造廠家)根據標定規定進行的標定/校準。若衡器裝置符合規定,同時確定其滿足給定精度的時間範圍。

零點調準:

多數情形下顯示調準零點。調準零點就是感測器處於安裝位置且不受負荷,其顯示應為零。這可透過調準感測器零點或透過置零功能平移測量放大器的特性曲線來達到。

稱重感測器的校準方案

零點調整

測量方法器的特性曲線表述了其輸入和輸出之間的函式關係:UA=F(UE)。

零點調準後特性曲線透過零點,透過改變直線的斜率可以設定在全量程時的顯示。在實際調準放大器的同時也調整放大倍數,這個步驟,調零和調放大倍數一起,就是所說的對測量鏈的調整。

實踐中

主要有

三個可能性來調整感測器和一起組成的測量鏈:

對感測器訊號的模擬。對一個,多個或所有的感測器加以真實的負荷,利用專用的電路和校準源。

稱重感測器的校準方案

零點調整

這些方法中不是對一切組合是可行的,或實踐中一定可用的。這裡推薦透過用真實的負荷(砝碼、水、等等)來調整感測器和一起。也推薦安裝

接收後

再對已實施的調整驗證核實,以確保感測器的正確安裝。

透過直接載入已知負荷來調整

原則上載入確定的負荷是最好的調整方法、但有時候恰恰是不實際的。在多數情況下因精度不必要太高,而不使用這一方法,因為準備高精度的砝碼花費很大。相反對官方強制標定的秤,這一校準形式是規定的。在用參考砝碼校準的過程中,載入的總重量應與衡器的額定載荷或實際工作點一致。這種標定形式的最終精度是由參考砝碼的精度確定的。裝了沙並確定重量的沙袋或用精確量具量過的水在實際中是很有用的輔助物。放上的拿掉額定載荷的0。1%的小砝碼,必須能毫無滯後的被記錄下來,否則要檢查裝置的摩擦副作用。

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直接載入負荷來調整

過程:

1。調準零點

2。在調準好零點的基礎上載入已知的重量

3。設定測量放大器及稱重電路到相應的顯示

很遺憾的是,這些貌似簡單的調整方式在實際中不見的總實用。

因為:

相應的重量必須能夠獲得。這對非常大的額定載荷,例如100噸的感測器的標定就會成為問題。

測量精度取決於參考砝碼的精度,一些“高精度”的要求在實際中只有以相應的高成本才能獲得。因此感測器在製造廠家以高精度的檢測儀器加以校準。感測器的這個測試報告也包括了與理想之的偏差。

但是,如果可以透過直接負荷來調整。對應用者由決定性的優點,所有由於力載入或感測器的調準引起的干擾影響都被考慮在內。

藉助校準儀器調準

校準校準儀器調準是實踐中最常用的方法、也能達到最好的結果。誤差率為小於0。2%到0。05%的校準儀表是目前的技術水準。感測器的校準及其測試報告使製造高等級的測量裝置成為可能。

校準儀器使用在感測器訊號輸出處,這個訊號模擬一個或多個感測器由於載入確定的重量而產生的電橋失衡,簡單的校準儀器的電路應用了並聯電阻原理,以便能產生多個的電橋失衡訊號。

因為電橋失衡出現在自己的惠斯通電橋裡,所以校準儀器接在原來感測器的位置。

但是,校準儀器與感測器之間可能存在不同的零點訊號。校準儀器的零點訊號應首先被調準好,然後產生確定的電橋失衡訊號的調準放大倍數。

最簡單的是,透過調準,使校準儀器產生與感測器一致的標準的靈敏度,同時對任意的靈敏度的感測器的處理也毫無疑問。對所有感測器的靈眠都,都有一個視感測器本身質量而異的誤差範圍。若欲以更高的精度進行校準,則應對感測器測試出更精準的靈敏度。

用儀器內部的校準訊號進行調整

許多測量放大器,在其輸入端,能產生標準的內部訊號,如1mV/V,這可以累加到測量訊號上,或作為基礎零點,甚至用被轉換為另一定義的測量範圍。在這種連線中,有兩點很重要。

1。導線影響沒有考慮在內

2。除了驅動微處理器的放大器外,校準訊號的精度通常不很高,最佳為0。1%,但也可能到1%。