电子汽车衡基础知识

1、第一节汽车衡器的组成及工作原理一、汽车衡器的工作原理被称重物或载重汽车停在秤台上，在重力的作用下，秤台将重力传递至传感器，导致 附着在传感器上的弹性体发生变形，则弹性体应变梁上的应变电阻片及桥路失去平衡，输出与重量数值成正比的电信号，经线性放大器将信号放大，再经A/D转换为数字信号，由仪表内的微处理机对重量信号进行处理后直接显示重量数。配置打印机后，即可打印称重数据；如配置计算机，可将计量数直接输入称重管理系统进行综合管理。二、电子汽车衡器的组成承重和传力部分：将物体的重量传递给称重传感器的全部装置，包括称重台面、吊挂 连接单元、安全限位装置、地面固定件和基础设施等。称重传感器：介于秤台和基础

2、之间，将被称物的重量转换为相应的电信号，经信号电 缆输出至称重显示仪表进行称量的测试。显示仪表：用以测量称重传感器输出的电信号，经对电信号处理后，以数码形式输出 数据。电源：主要指向称重传感器提供的桥路激励电源和仪表线路工作的电源。SCS系列电子汽车衡主要由秤台、传感器、连接件、限位装置、显示仪表及接线盒等 零部件组成，还可以选配打印机、大屏幕显示器、计算机和稳压电源等外部设备。限位器的作用主要是保证称量结果准确、误差小（即使有强烈冲击或飓风等横向力的作用也能使秤安 全工作）。限位器主要是防止秤台横向移动和左右晃动幅度。三、电子汽车衡器的特点和主要用途SCS汽车衡器与传统的机械衡器、其它地上衡

3、器相比，有很多显著的优点：如称量迅 速、准确、灵敏度高，数字显示、直观易读，稳定性、可靠性强，寿命长久，特别是在危险、 恶劣环境下，更能体现电子衡器的作用。整个汽车衡器系统有稳定可靠的高精度传感器和智 能化仪表显示，仪表有高灵敏度、高分辨率、稳定可靠、便于打印的优点，如果与计算机、 称重软件组成称重管理系统，还能够实现称重的远距离传输、集中自动化管理。SCS汽车衡的秤体系统也有很多优点，比如：秤体重量轻（平台为超薄型钢结构）， 便于安放、搬运，安装调试和维护很方便，可以采用浅基坑和无基坑2种安装形式，基础施工投资费用低。SCS汽车衡一般用于港口、机场、矿山、冶金、工厂企业等大宗载重货物车辆的称

4、重 计算。四、型号规格电子汽车衡通常用：SCS-鬃？表示，其中：第一个 S代表地上衡；C:代表传力结构 一传感器；第二个 S代表数字显示；后面的 鬃？”代表最大称量。比如：SCS-80，表示80 吨的电子汽车衡。五、汽车衡的功能介绍(1) 显示功能一般能显示以下内容：毛重、净重、皮重、超载报警或显示，有的衡器还可以显示以 下内容：称重次数、日期、时刻、车号、类别等。(2) 有处理功能包括：分度值、分度数设定；量程设定；打印记录等，有的汽车衡还可以根据用户要 求有皮重记忆、净重分类及累计、日报打印单据、月报打印单据、金额计算、体积计算等处 理功能。六、现代电子衡器的发展趋势称重传感器向高准确度、

5、高稳定性及环境适应性更强发展，同时，使用方便、价格成 本下降。微电子技术的应用，使数据处理能力不断增强，单台秤的可靠性提高，同时形成分布式称重集中数据管理系统， 具有自适应自诊断及对即将发生的故障具有预警功能的电子衡 器也会出现。第二节秤体结构一、A型结构采取框架型结构，该结构由直接外购的型钢焊接而成，工艺简单，成本较低，技术含量低，是一种不合理结构。一般该种结构采用纵向6根主梁组成，主梁与主梁之间间距较大，间距间的台面无支撑点，车辆行驶时，必须严格沿着秤台的中心线行使，保证车轮压在内主梁上，不能跑偏；如果车辆跑偏，车轮没有压到纵向承重梁上，秤台表面会变形弯曲，导致开焊，影响秤重使用。特别是该

6、秤不适用于地中使用。若在地中使用，车 辆一旦横向压过，中心台面就会立即下陷，秤台变形。二、B型结构采用U型钢做纵梁的结构方式，该结构纵向一般采用6-8根U型纵梁,一根U型纵梁有2条直边，相当于 A型结构的两根纵梁，因此 B型结构的承重纵梁一般在 6*2至8*2之间。他们之间的间距平均不大于30公分，远远小于双排车轮的宽度，因此任何车辆在该秤台上，无论横向、纵向行驶，均不会将秤台台面压陷，而且该结构U型槽与台面为满焊工艺，从而使 U型槽与台面形成一种箱体结构，使得车辆无论如何行驶，台面均平整不会变形。第三节 传感器一、称重传感器的结构应变电阻片。弹性体。弹性体的功能有 2个：首先，它承受传感器所

7、受到的外力，对外力产生反作 用力，达到相对静平衡；其次，使附着在表面的应变电阻片比较理想的产生变形。检测电路：功能是将电阻变化转换为电压输出，检测电路常用惠斯登电桥，因为惠斯 登电桥具有很多优点：可以抑制温度变化的影响；可以抑制侧向力干扰；可以比较方便的解 决传感器的补偿问题等。二、传感器常用技术参数t, kg 或 g）。额定容量：生产厂家给出的传感器称量范围的上限值(单位是额定输出（灵敏度）加额定载荷和无载荷传感器输出信号的差值。由于传感器的输出信号与所加的激励电压有关，所以额定输出的单位以Mv/V来表示，称为灵敏度。灵敏度什睿捍 衅魇导识瞳大澳色占氛甑贫瞳大澳I#瞳愿帽甑贫瞳大澳匏陌俾直取

8、?/font>非线性：称重传感器进程校正曲线偏离直线的偏差。输出阻抗：电源激励输入端短路，传感器未加载荷时，从信号输出端测得的阻抗。绝缘阻抗：传感器的电路和弹性体之间的直流阻抗值。蠕变：在负荷不变的情况下，秤重传感器输出随时间的变化。使用温度范围：传感器在此温度输入阻抗：信号输出端开路，传感器未加负荷时，从 电源激励输入端测得的阻抗值。输出阻抗：电源激励输范围内使用，其任何性能参数均不会产生永久性有害变化。三、传感器选用的一般规则1、结构型式的选择选用何种结构型式的传感器，主要看衡器的结构和使用的环境条件。如果制作低外形衡器，一般应选用悬臂梁式或轮辐式传感器； 若对外形高度要求不严， 则

9、一般采用柱式传感 器；如果使用环境很潮湿或者有很多粉尘， 则应该选用密封较好的传感器； 如果在有爆炸危 险的环境下使用，则应选用安全度较高的传感器； 如果在高架称重系统中使用， 则应考虑安 全及过载保护；如果在高温环境下使用，则应选用有水冷却护套的传感器； 如果在高寒环境 下使用，则应考虑使用有加温装置的传感器。在型式选择中，还有一个要考虑的重要因素：维修的方便与否及所需费用，即一旦秤 出了问题，是否能方便、迅速的获得零部件，如果不能，说明选择的传感器型号不合适。2、量程的选择秤的称量值越接近传感器的额定容量，则其称量准确度越高，但在实际使用时，由于 存在秤体自重、皮重及振动、冲击、偏载等情况

10、，因而不同的秤选用传感器量程的原则不同， 一般来说，遵循以下原则：单传感器秤：固定载荷（秤体、容器等的重量）+变动载荷（需称量的载荷）W专感器额定载荷？0%;多传感器静态秤：固定载荷（秤体、容器等的重量）+变动载荷（需称量的载荷）V专感器额定载荷？0%?传感器个数。需要说明的是：首先，所选择传感器的额定容量应符合传感器供货单位的标准，否则，选择了非标准产品，不但价格高，而且损坏后难以更换；其次，在同一秤上，不允许使用额 定容量不同的传感器，否则该系统不能正常工作；再次，所谓变动载荷（需称量的载荷）是 指加于传感器的真实载荷，若从秤台到传感器之间的力在传递过程中，受到外力的影响，则称重不准确。3

11、、准确度的选择传感器准确度等级的选择， 只要能够满足秤准确度等级的要求即可。即若2500分度的传感器能满足要求，切勿选用3000分度的。四、传感器的安装、调试与维修1、传感器的安装要轻拿轻放，尤其是对于用铝合金材料制造弹性体的小容量传感器，任何冲击、跌落，对传感器本身的性能都会造成极大损害；对于大容量的传感器， 一般来说有较大自重， 故而要求在搬运、安装时，尽可能使用适当的起吊设备（如手拉葫芦、电动葫芦等）水平调整：单个传感器安装底座的安装平面要用水平仪调整水平；多个传感器安装底 座安装平面要尽量调整到一个水平面上（相对误差在3-5毫米），目的是使各传感器承受的负载基本一致。每种传感器的受力方

12、向都是确定的，使用传感器时，一定要在受力方向上加载，横向 力、侧向力等非受力方向上加载，应避免。尽量采用有自动定位（或自动复位）功能的传感器，如含有球形轴承、关节轴承、定 位紧固器等，这样的传感器可以防止某些横向力作用在传感器上。传感器周围应设置一些档板，或者把传感器罩起来，这样可以防止因进入赃物、灰尘 等使可动部分运动不爽造成的影响称量精度的现象。判断可动部分是否运动不爽，可以用以下方法：在秤台上增加或减少千分之一的额定负荷，如果显示仪表有反映，说明可动部分运转正常。传感器虽有一定的过载能力，但在秤的安装过程中，应防止传感器超载，即使是短时 间的超载也会造成传感器损坏，所以在安装过程中，可以

13、先用一个和传感器等高度的垫块代 替传感器，最好放平后，再安装传感器。传感器在使用中，应注意以下问题：传感器应采用绞合铜线形成电器旁路，以保护传 感器免受电焊、电流或雷电的危害；避免接受强烈的热辐射，尤其是单侧的强烈热辐射。2、电气连接传感器的信号电缆，不能和强电电源线或控制线并行布置（如不能把传感器信号线和 强电电源线及控制线放在同一管道内），如果必须并行布置， 那么线与线之间的距离应保持在50厘米以上，并把信号线用金属管套好。传感器信号线如果需要延长，应采用特制的密封电缆接线盒，如果不用此种接线盒， 而采用电缆与电缆直接对接的方式，则应注意密封防潮， 接好后应检验绝缘电阻，且达到标准（ 20

14、00-5000M ）,必要时，重新标定传感器。若信号电缆线很长，又要保证很高的测量精度，应考虑采用带有中继放大器的电缆补 偿电路。所有通向显示仪表或从仪表引出的导线，均应采用屏蔽电缆，屏蔽线的连接及接地应 合理。传感器输出信号读出电路不应和能产生强烈干扰的设备（如可控硅、接触器等）及有 很大热量产生的设备放在同一箱体中，如果不能保证这一点， 则应考虑在它们之间设置障板隔离之，并在箱体内安置风扇。3、注意事项 汽车衡在长期使用中，往往由于超载、冲击等原因，造成传感器塑性变形，影响计量准确度，所以需要更换传感器。因为传感器随着额定载荷的增大，其输出的微伏/分度信号是减少的，而不是增大，所以，在更换

15、传感器时，应尽可能用和原来一样载荷的传感器。若想更换更大载荷的， 就要注意显示仪表量程是否可调，如果不可调，会因为额定载荷大而输出的微伏/分度信号小不能满量程输出、显示、拨码调整达不到目的而不能使用；如果可 以调整，则按说明书要求设定和调试，同时也不要使额定载荷过大，否则会因为输出的微伏/分度信号过小，容易降低秤的灵敏度。 更换传感器后要经过检定合格，才能使用。五、传感器的配套件 连接件：连接件是一个传力装置， 作用是把外力传递到传感器上， 若传感器受到 的力不在其设计的承载主轴线上，它将会承受到该力产生的横向分力的作用， 这会导致0.3% 的误差产生，这个误差是很大的。 所以，一般要求连接件

16、在受垂直力作用后能正确把外力传递到传感器上，同时还能够复位。 接线盒：接线盒是传感器采用全并联方式连接的一个配套件，其目的是使各传感器的输出信号相同。我们知道：在有 N个传感器的秤上，各传感器能全并联工作的条件是： S1/R1=S2/R2 - =SN/ RN,其中：S是各传感器的灵敏度，R是各传感器的输出阻抗，意思是各传感器的灵敏度与其输出阻抗之比相等时，各传感器才能并联工作。 众所周知，在传感器的生产过程中，要使每只传感器的灵敏度和输出阻抗都相同，是很难的，所以只能在安装现场进行微小的调整，这一工作就是在接线盒内完成。其实，接线盒相当于一个无源电阻网络，它为每个接进来的传感器准备了一个精密的

17、 可调电阻，与传感器的输出端并联。 当调节盒内某个可调电阻时，相当于改变了这只传感器的输出阻抗。这样，就使得秤所使用的每只传感器的输出阻抗在一个小范围内可以调整，从而使的并联工作的条件可以满足，这就是接线盒的原理。六、传感器的分类1、按结构形式分类：柱式、桥式、轮辐式、悬臂梁式、板环式等。柱式：特点是结构简单、紧凑，易于加工，成本费用低，密封性能良好，对于潮湿环 境很适用，可设计成压式或拉式的，可以承受很大的载荷；其缺点是位移量小、灵敏度低。桥式：传感器弹性体为桥式，其两端用两只螺栓紧固到下面的支撑体上，其弹性体与 支撑体之间有一间隙，为弹性体的受力变形空间。该类传感器的特点如下：由于传感器与

18、秤 体之间的连接为要求很低的间隙配合，所以安装方便，维护简单，重复性好。轮辐式：高度低、精度高、抗偏心载荷和侧向力强。剪切梁式：该类传感器有以下特点：输出信号不受称重点位置变化的影响；线性好、精度高；传感器受拉伸与压缩时，切应力的幅度与分布基本相同，即传感器的拉伸、压缩灵敏度基本相同，所以特别适用于同时受拉和压的测量；外形低、体积小、重量轻，易于安装 和维修；结构简单易于密封；抗侧向力强。板环式：特点是输出灵敏度高、 受力状态稳定、温度均匀性好、结构简单、易于加工， 可制成拉压2种型号，对于0.530吨的拉压方式称重传感器，这种方式是很好的。目前，我公司采用的传感器主要为桥式、柱式。2、按传感

19、器输出信号分类模拟式：输出信号为模拟信号。数字式：输出信号为数字信号。新的传感器在不断涌现，以电阻应变式称重传感器为主的局面在改变，特别是小称量 范围内的衡器，已经使用更有优越性的音叉振弦式传感器替代电阻应变式传感器，成为十分有发展前景的新产品。它的优点是：无需高稳定度的激励电源和A/D转换器等电子线路，体积小，不要预热，结构紧密、快速响应、批量生产成本低，生产工具简单。第四节仪表一、仪表的作用通过测量传感器的变化（电压或电流），测量出秤台上重物的重量，并以数字形式给 出指示。二、仪表的分类1、 A/D转换称重仪表：该类仪表全部采用高分辨率高速率A/D数模转换器，并针对不 同的用户需求提供不同

20、功能各种全系列仪表，用户可根据自己的需要，选出最适合的产品。2、数字称重仪表：该类仪表配合数字式传感器使用，内置调校程序，可针对每一只传 感器进行调试，比传统的调试方法更简单更高效更精确。第五节操作、维护与常见故障排除一、允许轴载过衡车辆的最大载荷，不允许超过秤的最大称量。汽车衡允许过衡车辆的轴载按下表 选择：规格型SCS-10SCS-20SCS-30SCS-5。SCS-60SCS-8QSCS-100允许轴 h （吨）712202530注意：轴载是汽车后轴（含轴组）总载荷。汽车衡允许过衡轴线与传感器容量、汽车衡传感器支点距离等因素有关，一般汽车衡 禁止接近铲车之类的短轴距车辆过衡。二、操作仪表

21、开机先预热，一般为 15分钟左右；下班停机，必须切断电源，不能在通电状态下 插、拔传感器插头。如果要变更仪表的设定参数和时间、日期等，详细操作及要求见各仪表产品使用说明书。如果系统配置计算机、打印机、大屏幕显示器等外部设备，这些外部设备的操作和联机、维护见各自的产品说明书。车辆驶上秤台时，要求车速低于5公里/小时，然后缓缓刹车，车辆停稳后计量，注意： 车辆应直线行使，并尽可能停在秤台中心位置。三、日常检查与维护汽车衡在使用过程中，需要加强日常检查与维护的主要是几个方面：（1）秤体是否卡住；（2）限位是否顶住；（3）传感器是否倾斜；（4）接线盒的接线是否松动；（5）仪 表、计算机、显示器、键盘的

22、连线是否牢固；（6）误操作，使皮重或毛重丢失。具体来说，包括以下方面：?检查和调整台面水平。因各方面原因，汽车衡使用时间长了，秤体台面都或多或少有些变形，使用的时间越长，变形越厉害，造成传感器的受力不一致，要改变这种状况， 只靠电位器的调整是不够的（如果误差在2030kg范围之内，可以用电位器调整），应首先调整传感器的高度。需要注意，一个传感器调整了，其它传感器也会变化，要对几个传感 器重复调整。?仪表使用注意事项：（1）仪表只能使用单独的照明电源，严禁从三相四线中引线，且同一路电源中无产生干扰的其它设备；（2）仪表电源应设置单独的地线；（3）秤台附近无干扰设备。?承重台是否合格的关键是：四个

23、传感器受力点对角线尺寸（对角误差在4mm以内），以及以中心线为基准左右偏差（在±1.5mm以内）和前后偏差（在 i2mm以内）；?检查接线是否正确、有无松动、断线、短路等现象，如果发现，马上维修好；?秤台四周间隙内不得卡有石子、煤块等异物；?经常检查限位间隙是否合理、限位螺栓与秤体不应碰撞接触，一般间隙23毫米；?连接件每半年保养一次，支撑头涂上黄油；?经常打扫秤台台面，保持清洁，表面油漆应定期重新刷涂（建议每年1次）；?禁止在秤台上进行电弧焊作业，如果必须在秤台上进行电弧焊作业时，应注意以下几点：断开信号线和仪表的连接；电弧焊的地线必须设置在被焊部位附近并牢固接触在 秤体上；不可以

24、使传感器成为电弧焊回路的一部分。四、仪表保养?检查各接线是否松动、折断，接地线是否牢靠；?保持接线盒内干燥，盒内干燥剂要定期更换，一旦接线盒内有湿空气和水滴进入，可用电吹风吹干。?操作人员和维护人员需经过专门培训才能操作和维护。?更换仪表PCB板：对于使用比较频繁的汽车衡，一旦仪表损坏，一时又难以找到故障，为不影响使用，可以更换仪表PCB主板（建议用户购买汽车衡时同时购买一块PCB板备用）。更换 PCB板的步骤是：（1 ）切断仪表电源；（2）打开仪表，断开 PCB主板上所有接插件，并记录下接插件的位置；（3）卸掉固定PCB主板的螺钉，取下主板；（4）将备用主板安装上并接好插件；日常故障处理?首

25、先要查找汽车衡的故障，最简便的方法就是借助模拟器查找。步骤是：将接线盒与仪表的信号线解脱，将模拟器的与仪表连接，接通电源。如果仪表工作正常，说明故障在秤台上，如果仪表工作不正常，说明故障在仪表。 如果故障在仪表处，客户不能自己维修，必须通知 公司专门的维修人员进行维修；如果客户需要紧急使用秤，用户可以自己更换PCB主板后使用，损坏的PCB板送专门人员维修。?秤台故障的分析：首先检查接线盒，看有无水气侵入，如有水气，用酒精擦洗，然后用电吹风机吹干，并清洁内部。其次，查找接线有无短路。在接线盒内用万用表测量屏蔽线与其它各线和秤台的电阻，有无泄漏和短路；同时检查各导线与地线或信号线外层不锈钢屏蔽线有

26、无泄 漏和短路，如果发现短路现象，则更换线路。如果以上查找没有发现问题，则可以初步判断是传感器的故障。查找传感器故障的步骤如下：用万用表检查接线盒内正激励（ +EX）和负 激励（-EX）间的电阻值（在接线盒内通向仪表的信号线接线柱上测量），其阻值约等于400 Q /N （N为传感器个数）；或者用万用表测量总输出端的正输出（+Si）和负输出（-Si）之间的电阻，约等于2500Q/K （K是截面数，一个截面有2个传感器），如发现阻值不对， 则此传感器有故障，用此法继续查找其它有故障的传感器。常见故障的分析与排除故障现象故障原因排除方法开机无显示?电源不通?PCB 板损坏?正负激?检查电源、插头和各

27、线路是否插牢或断线?更换或检修PCBK?重新连接正负激励键盘无响应励短路?接线盒内积水?打印机或大屏幕损坏更换或维修键盘线?把接线盒吹干，如还无显示，更换接线盒?更换或检修打印机、大屏帚等外部设备；烧保险丝传感器输入电阻变 小，使激励电压负载加重更换传感器开机不显示正常毛重?传感器零点发生漂移?限位装置不当?重新设定?调整限位打印机无法正常工作打印机接插件接触 不好检查并维修好数字漂移、闪 烁?外接电源不稳定?接线盒内受潮?仪表故障?无良好接地?地基松动?接线盒内焊点虚焊?传感器接头处接触不良?用万用表检测稳压电源输出?将接线盒内吹干?更换连接插头?安装好接地线电阻，电阻 4Q?加固地基?仔细

28、检查和处理每个焊点?重新焊好接头小称量正常， 载何人时，显小值传感器防护罩与承 重台接触或传感器限位适当调整变小装置调整不当，使重量没 全部加到传感器上出现或一?传感器碰到限位装置?传感器输出发生漂移?9芯插头与插座接触不良?激励电压不足12.5V?接线盒受潮?连接电缆线断或电源损坏?重新调整限位间隙?、严重,重新设定；否则，更换传感器?更换插头或插座?检查激励电压?吹干接线盒?检查电缆线、电源小吨位加载 n示正常，接近 1/2称量时，显示 。突然加大限位螺栓与护坡顶 板的间隙太小，当载荷加 大时，螺栓顶住护坡板， 产生侧向力造成示值增 大适当加宽限位螺栓与护坡顶板 的间隙秤台上有重 物，但显

29、小为0?仪表功能键使用错误，不在称重 显示状态?传感器的总输出线与仪表接插 件未接触?调整键盘，使仪表处丁显示功能状态?检查线路和焊接，使连接完好显示重量不 隹确?连接件断裂，使传感器位移?连接件O型密封圈破裂?传感器损坏?更换连接件?更换。型密封圈?更换传感器?重新校正秤的水平度?秤体水平度破坏?秤体下有异物?接线盒器件损坏?限位装置不当?打扫秤体下面?检修和更换接线盒?调整限位装置卸载不归零?传感器性能破坏?限位不当或连接件断裂?仪表的零位跟踪设置太小?没有活除皮重?仪表显示 “E6'?测量每只传感器，更换坏的?调整限位装置或更换连接件?调整仪表零跟踪(F4.1 )功能?按“clear ”键活除皮重?排除接线盒接线错误秤台上有重 物，但显小为0?仪表功能键使用错误，不在称重 显示状态?传感器的总输出线与仪表接插 件未接触?调整键盘，使仪表处丁显示功能状态?检查线路和焊接，使连接完好通电后显示 "闪动某一固定 :形，不计量传感器输出信号与屏蔽层短路用力用表测量传感器与屏蔽层、 与地线之