电子衡器的防雷技术

电子衡器的防雷技术（通用8篇）

电子衡器的防雷技术 篇1

近年来, 随着国家经济水平的进步, 物流行业的飞速发展, 大型衡器的数量也在日益增加。针对大型衡器的检测工作也受到了相关行业人士的关注, 已有很多专家针对现存的大型衡器检测问题提出了有效的改善方法。

本文中, 笔者将以前人的研究内容为基础, 对目前较为常见的几种检测方法展开分析论述, 希望能为未来大型衡器的检测方法的进步提供一定的帮助。

1 我国大型衡器的使用现状

衡器是指利用力的杠杆平衡原理制作的机械, 以实现对物体质量的测量。它的主要构成构建包括传力转换系统、承重系统、示值系统。在物流行业的急速发展下, 我国的运输量正在急剧增长, 多数大型的汽车需要托运上百吨货物, 这对于大型衡器就有了更高的要求。

在现代电子技术的辅助下, 大型衡器开始逐渐满足多功能、高效率等多种工作效果。但就其检测方面来看, 仍旧缺乏切实有效的监测方案来保证工作的准确度。

多年来, 我国对于计量方面并不重视, 以至于对大型衡器的检测方面没有投入充足的财政支持。

我国现有衡器的检测砝码仅维持在10吨左右, 远不能满足个行业的急速发展需求。部分实施独立检定的企业都具备私人检测设备, 以保证上百吨的货物能够方便检验。总之, 我国目前大型衡器的运转还存在很大的问题值得进一步完善。

2 关于大型衡器精准度的探讨

确保精准度是大型衡器需要满足的基本条件, 其内容主要包括:大型衡器设计制造方面的合理性、正常条件下对测定值传递的准确性。首先, 对于量值的准确传递要求检测时所使用的砝码符合标准, 其误差应不大于大型衡器允许误差的1/3。

此外, 在利用替代物进行检测时, 应该保证替代物和砝码结合使用。对汽车衡的检查、轨道衡的检测等方面, 如果检测不当会出现数据不准确等问题, 为此对于检测方面就有很高的标准。对于特殊衡器的检测中, 通常也会出现称量较大、载重较小等问题。

3 大型衡器的检测方法

目前我国常用大型衡器的检测方法以计量法为主。现就针对常见的几种检测方法具体展开论述。

3.1 下标准砝码法

我国衡器的发展已经有了很长的一段历史。标准砝码法是最早开始使用的一种方式, 具备检测衡器的较为全面的计量性能。该检测方法对于砝码误差的标准应保证控制在所允许误差的1/3。接受检测的衡器在首次检测时要对最大称量的准确度进行测定。

该方法的后期使用需要根据具体情况相应调整。但由于大型衡器要求的吨位比较大, 所以大型衡器的检测使用标准砝码法的情况比较少。由于各地区在该方面的财政力度并不到位, 百吨标准砝码基本难以满足需求, 为此多数监测站选择使用最为普遍的检测方法。

3.2 标准代码替代法

标准代码替代法是目前使用最为普遍的一种检测方式。在物流行业极速发展的同时, 汽车运输载重质量正在逐渐增加, 标准砝码的数量不足加上所准备的检测砝码的数量达不到大型衡器工作的标准, 此时就需要有替代品来替代标准砝码的角色。由此就会扩大检测的范围。其检测方法如下:

首先, 检测站台的所有砝码需要放置于统一的承载器上, 以备测定需要替代的秤量, 随之需要测定并记录秤量的最小误差, 数据记录完毕之后, 将标准砝码取下, 并将准备好的替代物放在被检测衡器的承载器上, 反复操作, 直到秤量和之前的误差状态一致;接着, 就要对衡器的大秤量进行检测, 第一部中取下的标准砝码要放置在衡器的承载器上, 当所有标准砝码都安置在衡器上之后, 就可以使用替代砝码了。

该过程中的重复操作指的是在衡器1/2最大称量条件下进行。由于重复操作会导致误差的出现, 所以需要对重复操作的各个阶段进行严格把控。

需要注意的是, 如果被测衡器的重复性小于等于0.3e, 具有标准砝码的数量为35%的被检测衡器最大秤量时就可以进行测定, 衡器的最大秤量此时需要进行二次砝码替代操作。

如果被检测的衡器的重复性小于等于0.2e, 具有标准砝码的数量为20%的被检测衡器最大秤量时就可以进行测定, 此时需要进行四次砝码替代试验来检测最大秤量。以上即为标准砝码替代法的检测步骤。

3.3 其他检测方法的比较分析

检测大型衡器的方法还有叠加法, 即使用叠加式标准检测负荷传感器的工作原理, 检测精确度要求较高的衡器。但目前使用叠加法时还面临着在实际监测中还不能有效的运用等问题。

这也是未来需要进一步研究的问题。要考虑叠加法如何被具体利用以及检测的方法和步骤等问题。

本质上来讲, 这主要涉及到衡器自身构件的组成问题, 如果构件自身的组成方式能够有效的使用叠加检测法, 那么标准砝码法就不存在了。但具体是否能够找到合适的方式使叠加法能够恰当的被运用于大型衡器的检测中, 还需要进一步研究举证。

4 结论

随着工业技术的不断进步, 大型衡器的种类和数量也在日益增长。尽管部分具有丰富经验的工作人员对检测方法的有效性展开研究, 对现代电子技术下大型衡器的检测方法的发展提供了一定的借鉴, 但就目前我国大型衡器的发展现状来看, 对于大型衡器的检测工作依旧存在着很大的问题。

大型衡器的发展需要多种电子技术改革和创新的支持, 以突破现有局限满足多样化的市场需要。为此, 国家需要在大型衡器的检查方面增加财政力度, 以保证更得上工业发展的进度。

总之, 目前我国大型衡器的发展相对于发达国家而言还存在很大差距, 需要相关人士对其检测方法进行深入探讨。

参考文献

[1]吴灿.浅谈对大型衡器替代法检定中存在的问题[J].河南科技, 2013.

[2]范金昌.大型衡器检测和故障控制方法探讨[J].企业文化 (下旬刊) , 2013.

[3]覃莉丽.大型衡器的检测检定方法探讨[J].商品与质量·学术观察, 2014.

[4]张建.液压加卸载装置用于衡器静态计量检测的探讨[J].衡器, 2014.

电子衡器的防雷技术 篇2

秤（Scale)利用作用于物体上的重力来测定该物体质量的计量仪器，装有电子装置的秤称为电子秤。非自动秤

在称量过程中需要人员操作（例如向承载器加放或卸下载荷）取得称量结果的秤。最大秤量（Max）

不计算添加皮重在内的最大称量能力。最小秤量（Min）

当载荷小于该值时，称量结果可能产生过大的相对误差。称量范围（Weighing range）

最大秤量与最小秤量之间的范围。最大安全载荷

秤所能承受的保持其计量性能不发生永久性改变的最大静载荷。实际分度值（d）

对模拟示值，指相邻两个刻度线对应值之差。对数字示值，指相邻两个示值之差。检定分度值（e）

用于对秤进行分级和检定进使用的，以质量为单位表示的值。分度数（n）

最大秤量与检定分度值之商。n=Max/d 非线性：Non-linearity 称重传感器进程校准曲线偏离直线的偏差。滞后误差：Hysteresis error 施加同一负荷时称重传感器输出读数之间的差值。

基于电子衡器的干扰分析 篇3

因为大多数的电子衡器在比较复杂、恶劣的环境条件下, 它的仪表系统大部分时候会受到一些不利因素的干扰, 如:电磁辐射、噪音、静电感应、雷电效应、地电位不平衡等。以上不利因素会以串模和共模干扰方式 (即耦合方式) , 通过耦合通道进入到测量系统, 这样就影响了信号反馈, 使得测量的结果出现偏差, 也就在一定程度上降低了仪表系统的精确度和灵敏度了, 情况严重的可能导致仪表系统的瘫痪, 无法正常工作。所以需要针对这种情况采取一定的抗干扰措施, 有效控制以上不利因素带来的影响, 将干扰的影响和危害尽可能降到最低, 使得电子衡器的仪表系统维持灵敏、精确可靠的稳定状态。干扰源是造成工业环境中耦合通道干扰的源头, 干扰源种类繁多, 且原因和途径也是各种各样的, 有的干扰是单独的因素引起的, 有的是几种原因共同引起的。电子衡器所在的环境存在着交织变化的各种频率、幅值不同的电磁场, 较强烈的甚至会对仪表系统造成严重的影响。大地表面被认为是理想的零电位, 但是这个并非绝对, 因为很多接地装置和建筑物的避雷装置接地等, 都会对地面电位造成很大的影响, 使其随时发生变化。所以, 若没有对电子衡器的接地装置进行恰当的设置, 接地导线很可能就会引入干扰。

2 电子衡器的干扰的措施改进

干扰源是干扰形成的直接原因, 对干扰源进行抑制是抗干扰的基本原则。干扰源产生的噪音经由一定的耦合通道, 影响仪表系统正常功能。为了使得这些干扰的影响降低或消除, 相关人员在进行仪表设计时就要将抗干扰性考虑其中, 当然同样很重要的是将干扰源找出并且采取相应的抗干扰措施。为了使干扰的传播和耦合得到抑制, 通常采取的抗干扰方式有:将信号导线扭绞、屏蔽、接地、平衡、滤波和隔离等。其中屏蔽分为静电屏蔽和磁场屏蔽, 以下主要介绍屏蔽和相应措施。虽然现在出现了很多先进的仪表技术, 可以通过多种措施来抑制干扰, 但是对于大部分的干扰信号, 比较有效的抑制方式就是屏蔽和屏蔽接地技术, 特别是变化频率与称重信号一致的干扰信号, 通过仪表技术是没有办法控制的, 需要采取双层屏蔽等强化屏蔽措施来抑制干扰。

2.1 称重传感器的接地

称重传感器除了可以采取浮地的接地方式, 还可以采取其表面接地螺钉连接接地桩的方式, 可以根据具体情况来考虑。若没有接地导线带来的干扰, 通常不用添加绝缘垫在电子衡器、传感器、安装底座之间, 直接连接在电子衡器的地脚螺钉或者预埋铁板上。添加专用接地桩在传感器和大地之间, 且可靠连接传感器表层, 可以抑制共模干扰。传感器与大地恰当的连接, 不仅能使地电位变化引起的共模干扰得到有效抑制, 还能使电磁场、静电感应等引起的桥路网络上的干扰信号消除, 这是因为传感器表层有屏蔽功能, 对传感器应变片的电子线路有保护作用。

2.2 信号电缆的屏蔽和接地

有线传输是仪表系统中的信号传输应用最为广泛的方式, 其大部分情况下是电压传输。因为信号线输出的电压信号比较弱, 通常是mV级的电压, 而且传输到称重仪表需要一定的距离。所以除了有用信号, 经常因为各种原因会有某些无关的电压、电流, 对称重仪表造成干扰。可以通过以下几种措施, 使信号传输过程中引入的干扰得到抑制。

⑴选择屏蔽电缆作为信号电缆。在实际操作中, 经常将屏蔽层在传感器处或仪表处单端接地。

⑵信号电缆与动力线要分开。如果做不到信号电缆远离动力线, 那么就只能将金属防护管道包裹在电缆外层进行隔离屏蔽。有一点要注意, 在50赫兹工频的磁场下, 非磁性屏蔽体起不到屏蔽作用。这种情况下可以用铁管套住信号线并让铁管与大地相连接。因为铁管的磁阻比较小, 铁管内部的磁场会比较弱, 从而起到屏蔽的作用。

⑶电缆在外力作用下出现弯曲、震动等情况时, 它绝缘层与屏蔽层某些部位会出现摩擦、空隙, 导致因静电效应而产生的电荷运动, 接着通过电容和电磁耦合的方式引起干扰。这种情况下可使用同轴电缆。通常信号电缆屏蔽层的接地线路如下图:

3 小结

电子衡器一般是指装有电子装置的衡器。因其种类繁多, 且涉及到贸易结算和保护广大消费者的利益, 所以为世界各国政府普遍关注和重视, 并被确定为国家强制管理的法制计量器具。电子衡器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段, 对加强企业管理、严格生产、贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了重要作用。文中分析了电子衡器的干扰问题, 具有一定的实际意义。

参考文献

[1]荆大永.电子衡器的干扰分析及抑制[J].衡器, 2011, 02:23-25+29.

[2]刘秉霞, 赵国垒, 许福国.电子衡器的防护技术[J].衡器, 2011, 08:43-47.

[3]包力.浅析电子衡器的故障检测方法[J].计量与测试技术, 2012, 03:29-30+33.

[4]周昱松.电子衡器称重传感器的选择和载荷分配的调整[J].衡器, 2009, 02:50-54.

电子衡器的防雷技术 篇4

电子衡器一般是指装有电子装置的衡器。因其种类繁多，且涉及到贸易结算和保护广大消费者的利益，所以为世界各国政府普遍关注和重视，并被确定为国家强制管理的法制计量器具。50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与

完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。

一、现状

邯郸市电子衡器制造始于上世纪九十年代初，目前已有两家衡器厂（邯郸市华鑫电子衡器厂、邯郸市昌盛智能衡器厂），产品种类还比较单一，主要产品是电子汽车衡、电子平台秤以及满足客户特殊使用要求的电子衡器。生产工艺相比国内大企业还比较落后，没有形成自己的品牌，生产方式是用自己焊接的秤体与购进的传感器和称重显示仪表组装而成。

产品特点：

1、产品知名度不高。主要以墙体广告宣传为主，销售市场主要是晋、冀、鲁、豫地区，占市场份额20％以下。

2、生产工艺落后。秤体生产仍然为手工焊接，没有先进的生产设备，工艺简单。

3、华鑫衡器厂实现了称重显示仪表与计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能，方便了用户信息管理。

4、80吨以上大衡质量欠佳。2002年肥乡县使用的一台80吨邯郸华鑫汽车衡，在使用中出现秤体断裂现象；2004年邯郸县鑫马集团新安装的一台120吨邯郸华鑫汽车衡未正式使用秤体就发生变型，之后更换秤体又发生变型。质量问题原因分析：一是生产工艺和技术达不到要求；二是价格竞争致使无限度压低成本，所用钢材质量、型号、数量无法保证技术要求。

5、出厂前标定欠准确。邯郸辖区内使用的邯郸华鑫和邯郸昌盛两家汽车衡首次检定都需要市计量所重新标定。

邯郸市电子衡器制造要想占领市场，跟上国内衡器制造业的发展，把企业做大做强为社会奉献名牌产品，必须着眼国内市场需求和国内外衡器制造业的发展趋势，不断更新设备提升质量，在中原地区提高知名度树立企业形象。

二、发展趋势

通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内市场的需求，电子衡器总的发展趋势是模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。

1、模块化

对于大型或超大型的承载器结构，如大型静动态电子汽车衡等，已开始采用几种长度的标准结构的模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。以（5、6、7）m长的同宽度3种标准模块为例，由单块、二块、三块到四块分体组合，可以组合成长度为（5～28）m的22种规格的分体式秤体结构。当然在实际应用中，根据各行业用户的需要，选择其中10余种常用的标准规格即可。这种模块化的分体式秤体结构，不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性，而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本，增强了企业的市场竞争能力。

2、集成化

对于某些品种和结构的电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。

如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，多用硬铝合金厚板制成。其结构原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在4个角上钻孔和铣槽分别形成4个悬臂梁型称重传感器；或在铝合金板的底面铣出多个对称的盲孔和盲槽形成整体剪切梁型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一，即铝合金板既是秤体台面又是一个大板式称重传感器。以后者结构的10t便携式动态电子轮轴秤为例，其尺寸为720mm×550mm×32mm，重量约为23kg。

3、智能化

电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上，增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。

4、综合性

电子衡器结构的发展新趋势 篇5

1 电子衡器的现状

从二十世纪五十年代中期开始, 电子技术逐渐渗透到衡器的发展中, 而后出现了机电衡器。在四十多年的不断发展和创新中, 衡器得到了改进与完善, 逐渐过渡到电子衡器时代, 对电子称重的发展和应用起到了重要的作用。然而, 随着信息化、工业化和市场化的发展, 对衡器的需求也不断提高, 衡器的应用领域也由商品交换、物质流动方面扩展到了生产过程的测控和管理方面。电子衡器在生产自动化和管理现代化方面的需求已经逐渐超过了机械衡器, 电子衡器产品结构的创新和发展潜力无限[1]。

我国的电子衡器虽然在不断进步中, 但与发达的工业国家相比还有较大差距, 例如, 电子衡器的技术和工艺不够先进, 并且创新能力较差, 新品种与规格较少, 可靠性和稳定性也较差。这些差距都使得我国的电子衡器结构发展还有很长的路要走。

2 电子衡器的结构

电子衡器是指集程控、群控和电传打印记录及屏幕显示技术为一体的现代电子技术的配套应用。电子衡器使得衡器功能齐全、效率提高。电子衡器的放射性原理及液压传动比原理发展空间有限, 但电子衡器在生产和称重的结合过程中的作用较大, 经济效益高, 使用范围较广[2]。目前, 由于市场的变化较大, 对电子衡器的计量准确度、计量效率等方面的要求较高。这种新要求使得电子衡器结构要向着精准化、小型化、集成化发展。

基于客户和市场的要求, 国内外许多生产厂家进行了大量的论证和研究。根据分析认为, 电子衡器的研究方向是变零部件组装式秤体机构为模块化和集成化, 或者为部分集成化的秤体结构。基于这种设计理念很快就制造出用于运输的模块化拼装电子汽车衡集成化称重板动态公路车辆轴重秤等新型电子衡器, 并且电子凭吊方面开发出了称重环型电子吊秤和集成化称重, 在电子平台领域开发出了部分集成化闭合截面薄壁型钢制结构轻型电子平台秤等许多新型的电子衡器结构产品。

新型电子衡器结构主要以制造技术为基础, 提高电子衡器制造技术将会提高制造企业的竞争力。注重电子衡器结构的材质、工艺和产品外观, 并改进制造技术实现规模生产, 新型结构电子衡器在市场竞争中才不会被淘汰。

3 电子衡器结构的发展趋势

3.1 模块化结构的电子衡器

3.1.1 模块化电子汽车衡

模块化电子汽车衡的原理主要是根据载重汽车和拖车长度及其额定承载量来设计标准模块化秤体。对于不同的秤体尺寸要求, 可将两个及以上的模块任意搭接组成各种规格的电子汽车衡。该类产品的主要优点是能够适合规模化生产、提高产品质量、提高生产效率、降低成本。

3.1.2 小模块拼装型汽车衡

小模块拼装型汽车衡将单节承载模块一分为二, 它主要是由两个小的模块并联拼装而成, 然后再根据不同尺寸标准要求将并联的单节模块组装成汽车衡的秤体结构。小模块拼装汽车衡的优点是它的系列化和标准化, 有利于规模化生产和自动化生产, 方便地面运输和海上运输。小模块的宽度决定秤体的宽度, 而组装后秤体的总长度就是并联后的单节模块长度和。模块之间的连接由模块上高强度的多个支脚吻合后用螺栓紧固后完成。

3.1.3 模块化电子称重梁

模块化电子称重梁由一根闭合空心的正方形或长方形截面薄壁型钢、安装在型钢内带承力支承的两个悬臂梁式称重传感器和接线盒共同组成。模块化电子称重梁的优点是可组合性, 两根或多根模块化电子称重梁就能组合成不同结构和不同用途的电子称重梁。

3.2 集成化结构电子衡器

3.2.1 集成化称重轨动态电子轨道衡

剪切型称重轨动态电子轨道衡就是典型的集成化结构电子衡器。剪切型称重轨动态电子轨道衡的优点是寿命较长、不用维修、准确度和稳定性高、无秤桥和混凝土基础、安装非常方便、适用范围很广等等[3]。剪切型称重轨动态电子轨道衡是在置于钢轨的腹板上直接加工出与桥式称重传感器大体相同的应变区, 同时黏贴双剪切电阻应变计, 并按照称重传感器的制造工艺来进行电路调整和补偿, 从而实现称重传感器和钢轨一体化。

3.2.2 集成化称重结构型电子吊秤

集成化称重结构型电子吊秤将传统的电子吊秤的吊环、吊钩、秤体和称重传感器融为一体, 在单剪切梁型称重传感器两端分别加工出一个反对称吊环及吊钩, 使其变成大的S形称重传感器, 即所谓的“重钩”。

3.2.3 集成化称重环型电子吊秤

集成化称重环型电子吊秤是将传统吊秤的吊钩、吊环和称重传感器合为一个整体, 利用桥式双剪切梁称重传感器, 使称重传感器与吊钩和吊钩形成一个闭合环。集成化称重环型电子吊秤的优点是结构更加对称、吊钩刚度增大并更合理、称量的稳定性与准确度较高。

4 结束语

我国的电子衡器技术起步较晚, 现代化研究水平与国外先进的电子衡器制造企业还存在很大的差距。社会经济的发展和科技的进步使得电子衡器的发展空间变大, 电子衡器结构要一改传统结构的弊端, 向着集成化、小型化和模块化的方向发展。相关企业应抓住机遇积极推动电子衡器产品向着国际化和现代化的方向发展。

参考文献

[1]刘九卿.电子衡器结构的新发展[J].衡器, 2003 (5) .

[2]高勇.分析电子衡器技术的现状及未来发展趋势[J].科技与企业, 2012 (11) :304.

电子衡器计量测试问题分析 篇6

1 电子衡器在计量测试中的应用优势分析

1.1 通过将电子衡器应用于计量测试工作过程当中, 能够显著提高产品的整体质量:

举例来说, 以数据为基础所开展的生产工艺、监控工艺以及成品检测等工作要想在开展过程当中最大限度的保障产品的整体质量, 最主要的是确保计量测试工作的有效开展。而如果计量测试无法实现对电子衡器的有效应用, 则无法确保所获取数据的可靠性与完善性。与此同时, 若无法发挥电子衡器相对于计量测试工作的基础性职能, 则也无法判定产品运行过程中是否存在有一定程度上的质量问题。而对于产品的终端使用者而言, 在计量测试中引入电子衡器, 能够确保产品终端使用者对产品综合质量的放心, 提高其对于产品质量的满意程度。

1.2 通过将电子衡器应用于计量测试工作过程当中, 能够显著提高产品的整体重量:

大量的实践研究结果明确证实, 在产品计量测试的工作过程当中, 通过应用电子衡器的方式能够有效保障产品整体性重量的稳定性, 防止产品出现所谓的“缺斤短两”问题。与此同时, 电子式的衡器在实践应用中不会出现传统手动式衡器可能出现的左右向摆布失衡问题, 从而大大提高电子衡器数据的真实性与有效性, 从这一角度上来说, 在电子衡器广泛应用于计量测试各个工作环节的过程当中, 能够及时解决衡器自身存在的性能问题, 确保产品的重量能够得到可靠性保障, 在确保产品质量的同时, 兼顾对产品质量的保障。

1.3 通过将电子衡器应用于计量测试工作过程当中, 能够为信息使用方提供必要的数据支持:

在企业所开展的计量测试工作过程当中, 通过应用电子衡器的方式, 能够提高计量测试数据的准确性与精确性。对于我国而言, 在现代意义上的是藏发展过程当中, 对于计量测试技术应用的要求呈现出了极为严格与具体的发展趋势, 使得企业的生产状况从原料到成品中能够实现对更多的生产成本的有效节约。与此同时, 电子衡器对于计量测量的技术性支持能够为企业经营管理工作的有效开展提供必要的科学性数据, 为生产者经济决策的制定提供依据。

2 导致电子衡器产品出现无法达标的原因分析

2.1 首先是电子衡器产品自身在设计阶段存在的缺陷:

即电子衡器产品生产厂商在进行电子衡器产品线路设计的过程当中, 未将整个线路的抗干扰防御措施纳入设计过程当中, 或是线路设计对于抗干扰措施的应用不够有效, 进而导致所生产的电子计价秤产品在抗干扰方面存在一定的局限性。

2.2 其次是电子衡器生产厂商出于对短期经济效益的追求, 而过分的关注对设计及制造成本的降低。

在电子衡器产品的各项器件以及原材料的选取过程当中, 对于上述元器件的质量保障不够有效, 特别是在传感器方面, 选取质量不符合电子衡器应用标准的传感器, 从而为后续计量测试工作的开展埋下安全隐患。

3 应用计量测试技术排除电子衡器故障问题的措施分析

对于电子衡器而言, 计量测试技术的应用可以是说进行电子衡器维修的基础与前提所在, 不同类型的原因所引发的的故障可能是同一类型的。以在针对称重站所使用电子汽车衡器进行性能检测的过程当中, 可能出现这样一种情况:即在检测马上结束时, 两只传感器的显示数值突然发生了变化, 将传感器和电阻等原因进行排除之后, 发现在接线板上由于压线的螺丝有些松动造成了虚连的情况, 因此, 在每次检测之前都要将螺丝进行拧紧, 只有这样才能够降低出现故障的概率。与此同时, 在针对电子汽车衡器进行维修的过程当中, 传感器所表现出的零漂问题同样是维修过程中难度较大的问题之一。以针对某饲料厂所使用电子汽车衡器装置综合性能进行检测与维修的过程当中发现:引起数值不稳的原因就是传感器的零漂, 不过由于发生零漂的现象只是偶然的, 在相关工作人员进行针对性检测的过程当中, 可能无法在第一时间检测到零漂现象。与此同时, 仅仅通过对常规测试工具的应用来进行检测并不能确定是哪一个传感器出现了故障, 这就要求工作人员通过利用变小分度值的方法, 将每一只的传感器的显示数值进行记录, 过一段时间以后再用该车检查并且记录每一只传感器的显示数值, 如果出现变化就将其放到检查的范围里, 然后测量电阻和电压的变化, 持续了一个多月的排查之后, 终于发现是两只传感器出现了零漂现象, 将其更换故障也就消除了。

结束语

通过本文以上分析需要认识到:在现代经济社会不断建设发展的过程中, 电子衡器的应用已日渐广泛与多样。可以说, 电子衡器已成为最为重要的计量器具之一。国民经济建设过程中的多个行业及领域均展开了对电子衡器的广泛应用, 使其发挥相对于计量测试工作质量的提升优势。总而言之, 本文针对有关电子衡器计量测试中的相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够引起关注与重视。

摘要：本文以电子衡器为研究对象, 着眼于计量测试工作的开展, 首先针对电子衡器在计量测试中的应用优势进行了简要分析, 在此基础之上分析了可能导致电子衡器产品出现无法达标的原因, 以及通过应用计量测试技术排除电子衡器故障问题的措施, 旨在于为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

关键词：电子衡器,计量测试,应用优势,问题,技术,分析

参考文献

[1]赵广平, 孙雯萍, 孙建军等.电子称重技术现状及发展趋势[J].仪表技术与传感器, 2007, (7) :76-77.[1]赵广平, 孙雯萍, 孙建军等.电子称重技术现状及发展趋势[J].仪表技术与传感器, 2007, (7) :76-77.

[2]苗艳梅, 孙艳玲.浅谈电子衡器遭受雷电袭击损坏的原理和电子衡器防雷技术[J].衡器, 2010, 39 (7) :35, 51.[2]苗艳梅, 孙艳玲.浅谈电子衡器遭受雷电袭击损坏的原理和电子衡器防雷技术[J].衡器, 2010, 39 (7) :35, 51.

[3]戴峰.关于贸易结算用大型电子衡器设计中防作弊的方法研究[A].//第九届称重技术研讨会论文集[C].2010:21-24.[3]戴峰.关于贸易结算用大型电子衡器设计中防作弊的方法研究[A].//第九届称重技术研讨会论文集[C].2010:21-24.

[4]姚进辉.采用非砝码检定大型固定式电子衡器的研究[A].//福建省科协第十一届学术年会计量分会场论文集[C].2011:18-21.[4]姚进辉.采用非砝码检定大型固定式电子衡器的研究[A].//福建省科协第十一届学术年会计量分会场论文集[C].2011:18-21.

电子衡器的防雷技术 篇7

连续累计自动衡器 (以下简称电子皮带秤) 是一类安装于输料皮带生产线上, 满足动态显示物料流量和累计物料重量的动态计量衡器。广泛应用于冶金、煤炭、热电等大宗进出物料的计量领域, 由于其具有的适应性强, 安装简便, 稳定性较好, 计量准确等优点, 所以, 在动态计量领域占有很大的比重, 优势相对明显, 节约了大量的人力物力, 保障了生产的顺行和计量的连续性。

2 电子皮带秤分类、比较

电子皮带秤按照称重托辊数量的不同可以粗略地分为单托辊, 两托辊, 四托辊皮带秤;按照称重传感器数量不同可以分为单只传感器、两只传感器以及四只传感器。由于单托辊电子皮带秤精度相对较低以及应用较少, 现就两只传感器和四只传感器的四托辊电子皮带秤进行对比分析和选型考量。

不论两只传感器还是四只传感器的四托辊皮带秤, 使用的传感器均为S型拉式传感器, 应用原理为通过安装于传感器上下两端的连接杆在两个方向上的作用力对传感器的中心应变片产生不同程度的形变量, 待此作用力均匀且持久的产生在传感器上时, 经过中间接线盒将生成的称重毫伏信号汇总汇聚再经过二次表内部信号放大和与速度信号进行积分合成, 最终显示为仪表面板上的即为瞬时流量和累积量。

相同点:两类四托辊皮带秤选用的称重传感器均是拉力传感器, 外形尺寸以及灵敏度、绝缘强度、电阻值等都是符合国标允许范围的传感器, 接线盒为4线带可变电阻的接线盒, 仪表也是可以显示瞬时流量、皮带转速和累积量的二次仪表, 并且仪表后部接线方式也一并相同。

不同点:两类四托辊皮带秤在外形构造上还有很大的不同。装有两只传感器的皮带秤秤体长约4.8米, 有两部分搭接而成, 中间通过弹性钢片连接;秤体两侧各有一对称重耳轴, 内部装有橡胶圈起到对秤体进行定位、支撑和减震作用, 以便提高整体稳定性;传感器装在两节秤体的连接部分, 左右各一只。装有四只传感器的皮带秤秤体长度大幅度减少, 长约4米, 也是由两节秤体通过连接板紧固后作为称重秤体, 四只传感器分两组装于两节秤体的中央。

3 电子皮带秤安装与应用选型

除了两类皮带秤在外形构造方面的不同外, 反映在日常安装过程中的安装时间也存在很大的差别, 在实际应用选型时要根据现场安装条件及精度要求具体分析。

两只传感器的皮带秤由于耳轴安装和秤体整体水平度的要求较高, 安装过程相对较慢;而四只传感器的皮带秤在安装过程中省却了耳轴安装这一项, 仅仅是将秤体的主体和搭接板连接固定在皮带基础座上, 在安装时间上具有很大的优势。但是, 秤体整体调整过程中包含传感器的信号调整即需要将各只传感器的受力状态调整统一, 达到各只传感器的均匀受力, 以防止偏载受力影响计量结果的作用。两只传感器的调整时间势必要比四只传感器的调整时间短, 结合到日常更换维护工作中的心得, 两只传感器的四托辊皮带秤在传感器调整以及后续更换维护工作中的优势比较明显。

同时, 两只传感器的四托辊皮带秤由于自身秤体较长, 两侧各有两个支撑点, 也就意味着秤体的有效称量长度较长, 秤体的受力段更均匀, 反映在显示的瞬时流量更趋于平稳, 对于大宗物料均匀流量的不间断计量更具有整体的稳定性。反观四只传感器的四托辊皮带秤, 由于秤体长度较短, 两组传感器相距较近 (2.4米) , 当物料一方上秤时会造成瞬间的受力不均匀即一组传感器首先受力而另外一组没有一同受力, 反映在仪表显示流量时, 会首先出现负流量继而显示流量较小, 最后当两组传感器的同时受力后显示正常。

两类皮带秤还在秤体限位的要求上各有不同。装有两只传感器的四托辊皮带秤两侧的耳轴除了作为秤体的支撑点外, 当物料上秤时可以根据固定耳轴的紧固螺栓和减震圈作为支点, 秤体产生微小的形变进行缓冲, 减少秤体受到的冲击;相对于两只传感器的四只传感器皮带秤, 两侧没有支点, 当物料一侧上秤时瞬时会对秤体造成冲击, 纵向限位必须经常调整且活动间隙相对较小, 避免传感器倾斜受力, 造成计量误差。从秤体限位这方面来比较, 装有两只传感器的皮带秤的整体稳定性比较明显。

另外, 由于拉式传感器在型号选择上一贯遵循同型号, 同灵敏度配对使用。装有两只传感器与四只传感器的皮带秤, 在秤体准确度、计量精度上并没有任何较大的差别, 但是后期维护更换传感器时的数量却是成倍增加的, 相应的维护成本也是成倍增加的。

综上所述, 装有两只称重传感器的四托辊皮带秤比装有四只传感器的皮带秤在使用中的稳定性和维护量上均具有较多优点, 可以满足生产一线输料量大、维修量少、维修时间短等方面的高要求, 在应用选型时可以优先考虑。

摘要：本文对电子皮带秤的分类及应用选型进行介绍, 通过对两托辊、四托辊皮带秤相同点与不同点的比较, 结合实际安装地点限制以及实际使用的精度要求, 使用维护的方便性等, 在实际应用中根据具体需要进行电子皮带秤的安装及应用选型。

基于LTCC技术的均衡器设计 篇8

随着现代对抗技术的发展,对电子对抗发射机在宽频带内的增益平坦度提出了更高的要求,同时保证更小的尺寸、重量及经济成本。由于各种原因,系统中的射频器件在工作频段内不可避免地存在或大或小的增益波动,造成无法满足实际的平坦度指标要求。为了解决以上问题,同时满足日益紧迫的系统小型化需求,提出并设计了一种新型的LTCC形式的均衡器[1]。

LTCC低温共烧陶瓷简称为LTCC技术,是多芯片组件厚膜陶瓷型(MCM-C)的一种,具有良好的射频性能[2]。LTCC技术是1982年休斯公司开发的新型材料技术,可进一步将电路小型化与高密度化,特别适合用于高频通讯用组件。所谓LTCC均衡器,就是利用LTCC布线技术模拟出均衡电路所需的电感和电容[3],将平面结构转化为三维立体结构,继而得到兼备小型化和高可靠性2种优点的均衡器。

1 设计方案

由于增益均衡器本身是为了满足特定应用的增益特性而设计的,所以其均衡特性应随系统的需求改变而变化,一种常规近似的均衡效果示意图如图1所示。

从图1中可以看出,系统均衡前的增益为正斜率,需要引入均衡器的负斜率特性,对系统带内频响特性进行补偿,使得系统在工作频率范围内达到增益平坦,同时减小多模块间带内幅度一致性的调整难度。

根据系统需求所设计的均衡器指标如下:频率范围:950～2 150 MHz;均衡范围:5 dB;带内驻波:≤2∶1。

对于950～2 150 MHz的频率范围,集总元件的寄生参量已经对结果有了较大影响,而分布参数在该频段尺寸过大,为了解决这个矛盾,选择了一款较为紧凑的电路原型,并利用多层LTCC工艺进行参数拟合,最终得到较为小巧的电路结构。

1.1 基本设计流程

目前对增益均衡器网络进行分析的常用方法有达林顿网络综合法、实频数据法和原形电路归纳法等。考虑增益均衡器基本特性后,选用较为常用的原形电路归纳法,并以增益均衡器所需频率响应为目标,综合出基本的拓扑结构及元件值[4]。

增益均衡器的基本结构如图2所示,任意均衡网络的预期响应都可以由此表达,其转换增益为:

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相应的衰减为:

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式中,Y1和Y2是对Y0的归一化导纳。满足增益均衡器对信号源和负载同时匹配(Yin= Yout=1)的条件为:

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指标中增益均衡器所需的频率特性如图3所示的单调下降曲线,应用匹配条件为式(3)。

设计增益均衡器在频率ωL时谐振,则增益均衡器在ωU时将完全匹配。这种变频(ωL和ωU)的匹配条件综合出来的网络具有良好的匹配性能,且在全频带内式(3)近似成立。将式(3)代入式(1),可得到网络的转换增益为:

根据文献中所给的算法[5]可求出图4中的R2、Z01、G1和Z02。图4中的Z01开路线可由串联的L-C谐振器来等效,如图5所示。此时的谐振器需在ωL和ωU具有相同的导纳。

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图中,

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1.2 均衡器电路原型设计

基本电路模型可以借助仿真软件进行仿真,由于单调下降衰减的均衡器较为普及,很多仿真软件都可以自带生成电路原型,一般有定阻和非定阻2种形式,如图6所示。

定阻型均衡器带内回波较好,但结构较为复杂,采用传统LC元件实现的时候很难控制寄生参量,仿真和实际测试不吻合,性能不稳定;非定阻型结构简单易于实现,设计和测试较为吻合,但带内回波不理想,如使用需要在前后级加入衰减器改善驻波。

为了满足指标要求,同时易于结构实现,保证设计的可靠性,将上述2种结构进行结合,即仅保留了定阻型中的串联谐振部分和非定阻的并联谐振部分,并重新设计了匹配电路的电感电容值。设计了一款工作于950～2 150 MHz的均衡器,ADS软件的仿真结果表明其均衡范围在5 dB,带内回波损耗≤-15 dB。改进后均衡器电路原理图如图7所示。

2 设计难点与解决思路

由于常规集总元器件的寄生参量在该频段有较大的影响,所以在电路原型设计完成后,如果按照原型中的电感和电容值,采用集总元件搭建的电路进行电路板制作,最后的测试结果会与设计值偏差较大,增大调试量,同时电路尺寸相对于日益苛刻的小型化需求也显得较为庞大。

针对上述问题,利用LTCC的多层布线能力模拟传统的集总参数来缩小体积。并且这种模拟已经将电感和电容的寄生参数考虑到最终结果中,保证了结果的可信度。所有电路均埋在层间,后期可实现免调试。而共烧技术的使用也可以较好地保证产品的一致性。

设计思路是:首先设计出基于LTCC介质基板的电容和电感,再将电容和电感进行参数提取,拟合出上述ADS优化出的电路原型的器件值参数值,根据原型结构进行3D建模,最后通过HFSS三维仿真软件整体仿真优化,得到准确的全波仿真结果。

3 三维电磁场仿真设计

3.1 电容电感参数提取

可以利用常规方法进行参数提取,已经有了较多的分析和设计方法[5],这里不再详细分析。

在LTCC里埋置的电容元件主要有2种结构:MIM(Mental Insulator Mental)和VIC(Vertically Interdigitated Capacitor),VIC式电容可以利用LTCC的三维结构实现较大的电容值。其等效电容提取公式[6]为:

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在LTCC中电感的形式也有2种:平面式和叠层式。平面式就是电感由同一层金属实现;而叠层式就是电感由多层金属构成,多层金属可以螺旋环绕,也可以矩形环绕。其等效电感提取公式[7]为:

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3.2 均衡器三维电磁场建模及仿真

根据上述电容电感的参数提取结果,按照上述的电路原型进行整体建模,模型如图8所示,其中输入输出端口为了与实际工程相结合,采用了侧壁焊接的方式实现,除了接头区域,背面全部为金属,实现了良好的接地性能。设计采用了4层Dupont951介质材料制作,每层介质厚度为0.096 mm,整体设计模型尺寸小于4 mm×3 mm×0.4 mm。

该结构同样可以采用内埋的形式与其他LTCC电路集成到一起,有效地提高系统的组装密度,实现小型化设计[5]。

3.3 均衡器结果分析

得到的三维全波仿真结果和实际测试结果的对比如图9所示。从对比波形可以看出,仿真和测试结果较为吻合,带内回波损耗<-20 dB,均衡量达到了5 dB,均满足了指标要求,证明了该设计方案较为准确和可靠。

4 结束语

LTCC技术作为现在主流的小型化设计手段,已广泛应用于多种电路结构的实现。上述设计的均衡器结合了2种常规结构,并利用LTCC技术加工实现,取得良好的测试结果,具有小型化和幅相一致性好等优点,非常适用于高集成度阵列化收发系统的应用。虽然本文只给出了L频段均衡器的成功设计实例,但当实现功能变化或频率扩展时,该方法仍然适用,可得到更高频段、更多功能的小型化部件。因此,基于LTCC技术的均衡器设计方法也同样适用其他无源电路结构设计,尤其在有小型化要求的系统中具有广泛的应用前景,在其他相关领域也有重要应用价值。 

参考文献

[1]赵晓坤.微波固态功率驱动模块及其关键技术研究[D].成都:电子科技大学,2010:10-15.

[2]何中伟.LTCC工艺技术的重点发展与应用[J].集成电路通信,2008(2):20-22.

[3]唐胜.微波固态驱动前端增益均衡器研究[D].成都:电子科技大学,2011:20-45.

[4]Richard Chi-His Li.RF Circuit Design[M].北京:电子工业出版社,2011:158-165.

[5]刘新宇.微波LTCC电路模型研究[D].成都:电子科技大学,2011:40-55.

[6]苏宏,杨邦朝,任辉,等.微波LTCC内埋置电容设计与参数提取[J].电讯技术,2008(5):14-15.

[7]吴静静,延波.微波LTCC内埋置电感设计与参数提取[J].电讯技术,2007(5):16-18.

[8]李犟,闵洁.微带均衡器的优化设计和可制造分析[J].无线电工程,2009(5):32-34.

[9]POZAR D M.微波工程(第3版)[M].北京:电子工业出版社,2009:228-238.