本文對(duì)地磅傳感器橋路網(wǎng)絡(luò)不對(duì)稱(chēng)布局引起多只傳感器并聯(lián)后零點(diǎn)產(chǎn)生異常，對(duì) 計(jì)量精度的影響進(jìn)行全面科學(xué)的分析，使大家了解了某些地磅產(chǎn)生偏載誤差的原因。

曰前，接到長(zhǎng)豐海螺水泥有限公司的電話(huà)，稱(chēng)該 公司的一臺(tái)SCS-50型地磅誤差較大，用戶(hù) 反映強(qiáng)烈，于是我們立即趕至現(xiàn)場(chǎng)帶檢衡車(chē)）。該 地磅是1999年安裝使用的，期間曾更換過(guò)傳感 器，使用頻率較高，且時(shí)有超載車(chē)輛經(jīng)過(guò)。到達(dá)現(xiàn)場(chǎng) 后，我們首先檢查限位，正常，檢查秤底有無(wú)異物，也 正常，于是開(kāi)著檢衡車(chē)上磅，進(jìn)行段位檢查，發(fā)現(xiàn)西 邊段位誤差較大，于是用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)西邊段位的四 只傳感器進(jìn)行偏載測(cè)試，后發(fā)現(xiàn)西北角的1只傳感 器誤差較大，斷電測(cè)量其阻抗，符合要求，懷疑判斷 失誤，通電后重新檢定，問(wèn)題還在，不得不更換傳感 器，問(wèn)題解決。回來(lái)后，經(jīng)過(guò)查詢(xún)資料及向生產(chǎn)廠家 的技術(shù)人員請(qǐng)教，弄清了原因：該傳感器橋路網(wǎng)絡(luò)的 不對(duì)稱(chēng)。

所謂橋路網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，是指供橋兩線上分 別串聯(lián)的各補(bǔ)償調(diào)整電阻必須阻值一一對(duì)應(yīng)相等; 輸出兩線上的輸出阻抗調(diào)整電阻也必須一分為二，

對(duì)稱(chēng)串聯(lián)在兩線上，不允許把調(diào)整電阻單邊串入。 對(duì)稱(chēng)串入或單邊串入，在單個(gè)傳感器檢定時(shí)發(fā)現(xiàn)不 出有什么區(qū)別，所以在全面推廣并聯(lián)組秤技術(shù)之后，

生產(chǎn)廠家?guī)缀醵疾辉谝鈽蚵费a(bǔ)償、調(diào)整電阻的對(duì)稱(chēng) 問(wèn)題，更缺乏專(zhuān)門(mén)研究和認(rèn)識(shí)。但自并聯(lián)組秤技術(shù) 在國(guó)內(nèi)全面推廣以后由此產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，逐漸 引起重視。

1.不對(duì)稱(chēng)布局引起多只傳感器并聯(lián)后零點(diǎn)異常

為了便于分析，我們用一種最?lèi)毫拥慕M合模式， 有意識(shí)讓兩只同量程、同結(jié)構(gòu)的傳感器造成調(diào)整電 阻嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，并把它們并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。用來(lái)試 驗(yàn)的傳感器，其單只的靈敏系數(shù)均一致，應(yīng)變計(jì)阻抗 均為350?，圖中是人為串入的調(diào)整電阻 (30?)，并把各自的零點(diǎn)輸出調(diào)整到近乎為零。顯 然，串入后兩只傳感器的靈敏系數(shù)和輸出阻抗都仍 然是一致的。就單只傳感器而言，測(cè)力機(jī)上標(biāo)定的各 項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)0.03級(jí)，無(wú)法發(fā)現(xiàn)它們之間存在什 么差異。但一旦并聯(lián)組成一個(gè)稱(chēng)量橋路時(shí)如圖1)， 則會(huì)發(fā)現(xiàn)，其零點(diǎn)輸出竟為58mY該傳感器額定量 程時(shí)的輸出僅為20mV)。就某一只傳感器而言，它 的輸入、輸出阻抗對(duì)稱(chēng)狀況不外有3種：對(duì)稱(chēng)、左邊 大、右邊大。因此，兩只傳感器并聯(lián)組秤后的綜合狀 態(tài)就可能有九種狀態(tài)。若是4只或更多傳感器并聯(lián)， 也就可能產(chǎn)生更多的隨機(jī)組合形式。如何解釋上述 現(xiàn)象呢？誠(chéng)如大家所知，電橋的輸出電壓可用下式表 達(dá)：

其中R1?R2、R3、R4分別為橋臂電阻。由公式可 見(jiàn)，空載時(shí)輸出為零的條件是可以利 用這個(gè)計(jì)算公式來(lái)計(jì)算和解釋并聯(lián)組秤后的零點(diǎn)異 ?，F(xiàn)象。但這種計(jì)算十分復(fù)雜且無(wú)必要。因?yàn)閷?shí)踐巳 確切證明，并聯(lián)電子秤用傳感器輸入、輸出線上的補(bǔ) 償、調(diào)整電阻是必須對(duì)稱(chēng)的，否則會(huì)引起較大、甚至 極大的零點(diǎn)輸出。

2.橋路網(wǎng)絡(luò)不對(duì)稱(chēng)布局對(duì)計(jì)量精度的影響

對(duì)于大多數(shù)補(bǔ)償、調(diào)整電阻不對(duì)稱(chēng)布局的傳感 器，并聯(lián)組秤后的輸出零點(diǎn)不會(huì)產(chǎn)生異?，F(xiàn)象。但 不能憑此就認(rèn)為傳感器補(bǔ)償調(diào)整網(wǎng)絡(luò)允許不對(duì)稱(chēng)， 誤認(rèn)為只要組秤時(shí)采用適當(dāng)?shù)慕M合就能解決問(wèn)題。 因?yàn)楸M管組合后的總零點(diǎn)不大，但內(nèi)電路仍然引起 偏流。其結(jié)果使傳感器實(shí)際工作電流不等于設(shè)計(jì) 值，也不等于單只傳感器標(biāo)定時(shí)的工作電流。零點(diǎn) 溫度補(bǔ)償電阻、彈性模量補(bǔ)償電阻等熱敏電阻及線 性補(bǔ)償電阻，最終均以電流與AR乘積的形式起補(bǔ) 償作用。系數(shù)調(diào)整電阻也以供橋線上電流與其電阻 R的乘積而起到分壓作用。所以盡管某些不對(duì)稱(chēng)傳 感器組合后并不產(chǎn)生異常零點(diǎn)，但由此產(chǎn)生的偏流， 卻會(huì)使電子秤處于“故障”工作狀態(tài)。其明顯表現(xiàn)是： 電子秤零漂增加，溫漂增加，各傳感器的靈敏系數(shù)產(chǎn) 生變化。由于有偏流的存在，所以調(diào)整電阻不對(duì)稱(chēng)布 局補(bǔ)償?shù)膫鞲衅?，一旦多只并?lián)組秤時(shí)，還可能會(huì)出 現(xiàn)下列兩種情況：1.盡管各傳感器靈敏度系數(shù)，輸出 阻抗的一致性合乎要求，但組秤后，出現(xiàn)較大的四角 誤差，而且無(wú)法調(diào)整一致。2.盡管各傳感器的溫度特 性數(shù)據(jù)均優(yōu)，但并聯(lián)組秤后零點(diǎn)溫漂，靈敏系數(shù)溫度 影響變差。