數(shù)字式稱重顯示器的檢測分析報告

            數(shù)字式稱重顯示器的檢測分析報告

        ＯＩＭＬＲ７６《非自動衡器》建議一個非常重要的變化是明確了可以單獨(dú)對非自動衡器的模塊頒發(fā)ＯＩＭＬ合格評定證書，數(shù)字式稱重顯示器列居其一，為此增加了附錄Ｃ《儀表（顯示器）指示器和模擬數(shù)據(jù)處理裝置的試驗(yàn)及證書》。這一新的變化為衡器生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)、設(shè)計提供了更為廣闊的發(fā)展空間，也為用戶提供了更為廣泛的選擇余地。而作為計量技術(shù)機(jī)構(gòu)，在對稱重顯示器進(jìn)行型式評價試驗(yàn)工作時，也必須依據(jù)新版建議進(jìn)行相應(yīng)的檢測工作。

        依據(jù)ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版的規(guī)定，可以對數(shù)字式稱重顯示器進(jìn)行全性能試驗(yàn)，并頒發(fā)ＯＩＭＬ型式批準(zhǔn)證書，這為衡器用戶提供了更為廣泛的選擇空間。而作為計量技術(shù)機(jī)構(gòu)在對數(shù)字式稱重顯示器進(jìn)行型式評價試驗(yàn)工作時，可依據(jù)新版建議中提供的檢測方法進(jìn)行測量。本文將依據(jù)ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版，并結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)對數(shù)字式稱重顯示器檢測進(jìn)行簡要的說明。

　　
　　在進(jìn)行數(shù)字式稱重顯示器的檢測時，類似于整機(jī)衡器，需要了解其準(zhǔn)確度等級、檢定分度數(shù)、溫度范圍等技術(shù)參數(shù)。但有別于整機(jī)衡器，由于稱重儀表的輸入為電信號，還需要了解其輸入信號范圍、zui小輸入信號，傳感器阻抗范圍以及zui大電纜長度。
　　
　　輸入信號范圍為：擬與稱重顯示器連接的稱重傳感器的輸出模擬信號范圍應(yīng)在顯示器指示器的輸入信號范圍以內(nèi)。zui小輸入信號類似于整機(jī)的檢定分度值的概念，為稱重顯示器規(guī)定的每個檢定分度值的zui小輸入信號（μＶ／ｅ），它應(yīng)該等于或小于與其連接的稱重傳感器輸出的模擬信號除以檢定分度數(shù)。傳感器阻抗范圍為：與數(shù)字稱重儀表連接的傳感器等效阻抗應(yīng)在其規(guī)定的范圍以內(nèi)。
　　
　　在申請數(shù)字式稱重顯示器的型式試驗(yàn)時，生產(chǎn)廠家需要提供顯示器指示器的準(zhǔn)確度等級、檢定分度數(shù)、溫度范圍、輸入信號范圍、zui小輸入信號、傳感器阻抗范圍、與傳感器的連接方式（串聯(lián)、并聯(lián)）、接線方式（四線制、六線制）等技術(shù)參數(shù)，以便試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型式試驗(yàn)。
　　
　?。痹囼?yàn)要求
　　
　　數(shù)字式稱重顯示器的干擾測試應(yīng)采用稱重傳感器或帶稱重傳感器的秤臺，在高阻抗和zui小輸入信號的條件下進(jìn)行測試；其余測試可采用與顯示指示器相匹配的稱重傳感器模擬器在低阻抗和zui小輸入信號（對于重復(fù)性、溫度和濕熱穩(wěn)態(tài)測試，還需要在高增益）條件下進(jìn)行。
　　
　　稱重顯示器在試驗(yàn)過程中，無法預(yù)測未來在使用中連接稱重傳感器和秤臺的情況，故在zui小模擬靜載荷的選擇上應(yīng)采用制造商給定的zui小值。
　　
　　在干擾測試時，型式試驗(yàn)申請者應(yīng)提供與數(shù)字式稱重顯示器連接的所有外圍設(shè)備連接到相應(yīng)的接口上。如果不能實(shí)現(xiàn)，則至少應(yīng)將電纜連接到各個接口上，電纜型號及長度應(yīng)按照制造商手冊中的規(guī)定，如果規(guī)定長度大于三米，則僅有三米的電纜進(jìn)行測試。
　　
　　以上規(guī)定可以確保對稱重顯示器的測試包含了zui大應(yīng)用范圍，這就意味著測試是在zui嚴(yán)苛的條件下進(jìn)行的。
　　
　?。苍囼?yàn)設(shè)備
　　
　　除干擾試驗(yàn)采用稱重傳感器或帶稱重傳感器的秤臺，其它試驗(yàn)可采用與稱重顯示器指示器相匹配的稱重傳感器模擬器。在測試之前，稱重傳感器模擬器應(yīng)采用數(shù)字式稱重顯示器的激勵電壓值為輸入電壓，用準(zhǔn)確度等級較高的標(biāo)準(zhǔn)裝置對其進(jìn)行校準(zhǔn)（ＡＣ激勵電壓應(yīng)采用ＡＣ校準(zhǔn)）。
　　
　　如果稱重儀表的每個檢定分度值（ｅ）的zui小輸入電壓非常小，例如小于或等于１μＶ／ｅ，這樣電壓波動其它影響１低阻zui小就很難找到適合的模擬器或稱重傳感器用于測量其線性。對于１μＶ／ｅ的稱重顯示器，如果誤差系數(shù)ｐｉ為０．５，模擬載荷小于５００ｅ時的zui大允許誤差為？０．２５μＶ，則此時選擇的模擬器誤差影響應(yīng)不超過０．０５μＶ，或者至少重復(fù)性應(yīng)等于或優(yōu)于０．０５１μＶ。
　　
　　在模擬數(shù)字稱重顯示器可連接zui大數(shù)量的稱重傳感器時，通過在激勵線上外接一個歐姆分流電阻器來實(shí)現(xiàn)，該電阻與稱重傳感器模擬器或稱重傳感器并聯(lián)。在測試過程中，需要注意稱重傳感器模擬器的溫度特性，特別是在溫度試驗(yàn)中，盡管模擬器放置于溫箱以外，由于溫箱保溫性能的影響，以免由于模擬器的溫度偏差造成對測量結(jié)果的影響。
　　
　?。承褪皆囼?yàn)
　　
　　當(dāng)使用稱重傳感器模擬器對數(shù)字式稱重顯示器進(jìn)行測試時，由于模擬器是以電信號輸出，輸入到稱重顯示器指示器中的，因此試驗(yàn)表格中應(yīng)以μＶ或ｍＶ為單位的電輸入信號表示。當(dāng)采用稱重傳感器進(jìn)行干擾試驗(yàn)時，傳感器的輸出需要通過添加秤臺及砝碼載荷來實(shí)現(xiàn)。
　　
　?。醋詣友a(bǔ)償功能的試驗(yàn)
　　
　　該測試旨在用于與采用應(yīng)變技術(shù)的稱重傳感器（稱重傳感器連接使用四線制或六線制原理）相連接的稱重顯示器，不允許四線制技術(shù)用于稱重傳感器電纜線的加長，或使用附加電纜將獨(dú)立的稱重傳感器接線盒與稱重顯示器相連接。數(shù)字式稱重顯示器表采用六線制技術(shù)，有一對自動補(bǔ)償輸入線使稱重指示其能夠?qū)σ螂娎|的加長及溫度變化引起的電纜電阻變化導(dǎo)致稱重傳感器激勵電壓變化的影響進(jìn)行補(bǔ)償。但是，與功能的理論原理相比，由于數(shù)字式稱重顯示器自動補(bǔ)償輸入端的輸入阻抗有限，對稱重傳感器激勵電壓的補(bǔ)償也是有限的。這使得因溫度變化引起的電纜電阻變化可能導(dǎo)致某種影響，從而引起量程明顯漂移的結(jié)果。模擬六線制技術(shù)的zui大電纜長度，可以通過在所有六條線上接入可變歐姆電阻器來實(shí)現(xiàn)。電阻器可以設(shè)置為zui大電纜電阻，即zui大電纜長度（取決于所采用的材料（例如：銅或其它材料）以及其橫截面積）。但是，在多數(shù)情況下，只需將電阻器接入激勵線和自動補(bǔ)償線中就足夠了，因?yàn)榕c自動補(bǔ)償端的輸入阻抗相比，信號輸入端的輸入阻抗要高得多。因此，信號輸入電流接近為零，或與激勵及自動補(bǔ)償線的電流相比非常小?？梢哉J(rèn)為輸入電流接近零而不會產(chǎn)生明顯影響，因此這里的電壓降可以忽略不計。
　　
　?。到Y(jié)論
　　
　　數(shù)字式稱重顯示器在進(jìn)行各項(xiàng)測試時，只有所有項(xiàng)目都滿足其zui大允許誤差，才能表明該設(shè)備符合ＯＩＭＬＲ７６中規(guī)定的計量性能要求，才能頒發(fā)型式評價合格證書，否則不得給予通過。這就對稱重顯示器廠家提出了更高的技術(shù)要求，同時為用戶提供了良好的技術(shù)保障，也對計量技術(shù)機(jī)構(gòu)的測試人員提出了有別于衡器整機(jī)測試的新的挑戰(zhàn)。