電子汽車衡、衡器秤檢定分度數(shù)的分析

香川導(dǎo)語： 經(jīng)常有客戶抱怨電子汽車衡、衡器秤的零點漂移大、秤的滿程漂移大、示值不穩(wěn)定等現(xiàn)象出現(xiàn)的較多。并且很多現(xiàn)象在更換一只或多只傳感器后正常，而換下來的傳感器在返回工廠后進(jìn)行各項指標(biāo)的檢查，均未發(fā)現(xiàn)異常，針對這種現(xiàn)象，我們對照了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了理論計算及分析，從OIML R76的角度出發(fā)，分析出現(xiàn)問題的原因，以便衡器廠家作為參考。

 

電子汽車衡、衡器秤檢定分度數(shù)的分析

目前國內(nèi)平臺秤或汽車衡所使用的傳感器一般都是C3級的傳感器，按照OIML R60建議的要求，C3級傳感器的zui大檢定分度數(shù)nmax為3000，按照OIML R76建議4.4.4誤差分配原則，C3級傳感器用于制造檢定分度數(shù)不大于3000分度的Ⅲ級秤。我國JJG555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》等效采用了OIML R76建議，其中對傳感器進(jìn)行了以下規(guī)定：
    1．稱重傳感器的zui大秤量應(yīng)符合下述要求：
    Emax＞Q稭ax稲/N
    式中：Emax——稱重傳感器的zui大稱量；
    N——傳感器個數(shù)；
    R——縮小比；考慮到對傳感器zui嚴(yán)格的要求，取R=1；
    Q——修正系數(shù)。一般Q＞1。
    2．稱重傳感器的zui大分度數(shù)
    傳感器的zui大分度數(shù)nLC應(yīng)不小于秤的檢定分度數(shù)n。
    nLC≥n
    稱重傳感器的zui小靜載荷輸出恢復(fù)值DR應(yīng)滿足下述條件：
    DR≤0.5eR/N
    取R＝1，則DR≤0.5e/N
    當(dāng)DR未知時，應(yīng)滿足條件：nLC≥Max/e
    3．稱重傳感器的zui小檢定分度值
    Vmin≤e稲/
    取R=1，則Vmin≤e?
    在實際的使用中，很多廠家都忽視了nLC≥n，而這正是其中zui主要的問題，秤的檢定分度數(shù)超過了傳感器的zui大檢定分度數(shù)，從根本上違背了秤用傳感器的計量學(xué)要求和計量中的誤差分配原則。從理論上來說系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，實際上組成系統(tǒng)的各部件，如傳感器、顯示器也沒有實驗數(shù)據(jù)的支持。下面就實際使用中的一些典型事例進(jìn)行分析說明。
二、應(yīng)用實例
    根據(jù)目前市場衡器的使用情況，在多只傳感器進(jìn)行標(biāo)秤時，大多數(shù)廠家是將秤的檢定分度數(shù)設(shè)置在3000～6000，秤在使用過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題比較少，秤的分度數(shù)設(shè)置的越大，出現(xiàn)問題的頻次就越大，在汽車衡中出現(xiàn)故障的情況舉例如下：
zui大稱量為15t的衡器，zui小分度值1kg，使用4只10t的傳感器。安裝后出現(xiàn)零點漂移，顯示數(shù)字向一個方向遞增，后來換掉2只傳感器，解決了問題。
    該秤的檢定分度數(shù)n =15000，傳感器的zui大分度數(shù)nLC＝3000
    Vmin≤e?＝1kg /= 0.5kg
    按Vmin為0.5kg計算，則對應(yīng)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
    對于以上的秤體的組成，所有秤臺的zui小檢定分度值都已超過了3000分度，而這些衡器的質(zhì)量都出現(xiàn)了不同的質(zhì)量問題，零點漂移、滿量程漂移，示值不穩(wěn)定等現(xiàn)象。產(chǎn)生這些問題的原因又是什么呢？
首先，衡器的分度數(shù)過高，超過了傳感器的zui大檢定分度數(shù)，甚至已是傳感器分度數(shù)的2～5倍，按照J(rèn)JG-555-1996中的規(guī)定nLC≥n，但這些秤臺均不能滿足這一條的要求。
    其次，是由于傳感器y值、z值不能滿足使用的要求，按照OIML R60的要求，C3級傳感器的y值應(yīng)不小于7200，z值應(yīng)不小于3000，假設(shè)ZTC指標(biāo)按0.015%FS/10℃控制，則對應(yīng)的y值僅能達(dá)到9300，而對于以上出現(xiàn)的問題，y值大部分大于10000，對于這種使用情況，如果同一批的傳感器對零點溫度的影響比較一致，都朝同一方向變化，則會出現(xiàn)各傳感器零點漂移疊加的現(xiàn)象。偶爾出現(xiàn)的秤臺穩(wěn)定的現(xiàn)象只能說明此秤體選用的傳感器零點溫漂的方向不一致，存在互相抵消的現(xiàn)象，所以秤臺的零點穩(wěn)定了，但這只是一種巧合。某些秤臺在進(jìn)行更換一只或多只傳感器后出現(xiàn)了穩(wěn)定的現(xiàn)象，只是湊成這種偶然的巧合現(xiàn)象，有些秤臺可能更換1只傳感器就能滿足巧合現(xiàn)象，而有時則更換幾只傳感器后才能保證示值的穩(wěn)定。以上的示例中，y值等于20000、15000的兩種現(xiàn)象就是典型的y值不能滿足要求所致。當(dāng)然對于汽車衡所使用的傳感器，由于在傳感器制造過程中，所使用的應(yīng)變計兩兩對稱，傳感器中零點自補償?shù)谋壤^大，y值相對較大，對于零點滿足要求的也較多，但對于其它性能就不一定能保證。