稱重指示器激勵反饋功能的探討

 稱重指示器激勵反饋功能的探討

    【摘要】  本文討論了稱重指示器激勵反饋功能的要求及測試方法，對相關標準的有

關要求和測試方法提出了修改意見。

-2008《非自動衡器》等同采用OIML R76-2006《非自動衡器》，相比于前

一版的OIML R76，新版本引入了模塊的概念，并因此引出了用不同生產商制造的稱重傳感

器、稱重指示器等模塊能否組成合格衡器的問題。為解決該問題，R76-2006的3.10.2.3條對

非自動衡器提出了兼容性的要求，并在附錄F中規定了對稱重指示器的兼容性的檢測方法。

R76附錄F中對稱重指示器規定了為確定最大信號電纜長度而需要進行的激勵自動補償功能

（即激勵反饋功能，或稱長線自動補償功能）的測試方法。R76-2006中關于稱重指示器的

內容吸收了WELMEC 2.1《稱重指示器試驗指南（非自動衡器）》中的思想，因此本文中我

們從WELMEC 2.1《稱重指示器試驗指南（非自動衡器）》開始討論這個話題。

    1  問題的提出

    R76將非自動衡器的最大允差按誤差分配系數Pi分配給組成衡器的各個模塊，并要滿足

下式的要求：

    連接稱重指示器與稱重傳感器的信號電纜也會引入誤差。R76將該誤差合并在分配給稱

重指示器的誤差中。信號電纜引起稱重誤差的主要因素是阻抗，對于通常的直流激勵的稱重

儀表就是電纜的直流電阻。恒定溫度下信號電纜電阻引起的誤差在標定過程中就自動校正

了，而環境溫度改變引起的電纜電阻變化將可能引起衡器使用中的稱量誤差。R76和

WELMEC 2.1認為該誤差是確定信號電纜長度的決定因素。

    2   WELMEC 2.1《稱重指示器試驗指南（非自動衡器）》的測試方法

    WELMEC是歐盟成員國法定計量機構與EFTA之間的一個協定。WELMEC 2.1《稱重指

示器試驗指南（非自動衡器）》是一個推薦性的指南‘1]，但它的主要思路己體現在R76-2006

中。WELMEC 2.1的附錄5“稱重傳感器接口的試驗”詳細介紹了確定最大電纜長度的試驗方

法。其確定電纜電阻產生的最大允許誤差E纜用下圖表示：

    上圖中，ES為稱重指示器在工作溫度上限和工作溫度下限量程變化量的一半。

    WELMEC 2.1認為電纜引起衡器的誤差是由于電纜電阻的變化影響到了稱重傳感器的

激勵電壓，從而產生了誤差，并由此推導了計算公式和測試方法。

    WELMEC 2.1的試驗方法是：先按稱重儀表允許連接的傳感器個數選擇Rex，再選擇不

同的Rc測量最小載荷下和最大載荷下的示值，計算單位Rc對量程變化的影響Sx，再用下

式計算最大電纜電阻

再根據導線的截面積和電阻率計算出最大電纜長度。

    由于六線制稱重指示器對激勵電壓的變化起到了補償作用，因此電纜電阻的變化影響到

了稱重傳感器的激勵電壓從而產生了誤差的結論是錯誤的。雖然如此，WELMEC 2.1的測試

程序還是有意義的，只是該測試方法固定了一些參數，對運算進行了簡化。固定的參數是：

最大工作溫度范圍是50℃，溫度的變化范圍為最大工作溫度的1/2，即25℃；導線電阻的溫

度系數O【取為4xl0-3。

    在實踐中，按此方法對有的稱重指示器測試和計算出的信號電纜最大長度有可能達到不

可思議的如數千米的長度。