數(shù)字化稱量傳感器和數(shù)字化測(cè)量?jī)x器技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)成為稱量技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)新寵，它具有調(diào)試簡(jiǎn)便、效率高、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有很強(qiáng)的適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn)，在該領(lǐng)域已初見成效。此前首秦公司所使用的都是模擬傳感器，如今汽車衡定軌衡定軌衡定軌已全部更新為數(shù)字稱重傳感器。

數(shù)字化稱重傳感器內(nèi)部設(shè)有單片機(jī)，可自診斷，各有各的地址，儀表可在線監(jiān)測(cè)各傳感器的輸出并進(jìn)行智能處理，不僅大大提高了稱重系統(tǒng)的可靠性，還可方便地解決一些模擬傳感器難以實(shí)現(xiàn)的要求，如大皮重小秤，偏載檢測(cè)等。此外，其獨(dú)特的高精度高速A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，綜合傳感器數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)，以及遠(yuǎn)程高速防爆通信能力，使性能超越了模擬傳感器的極限，達(dá)到了OIMLC6的精度。

數(shù)字稱量傳感器的以下特點(diǎn)比模擬稱量傳感器更能滿足過程控制的要求。

        一、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、防雷擊。

        二、模擬傳感器由儀器供電，其電橋的激勵(lì)電壓與外部?jī)x器的供電相等。儀器與傳感器之間容易受到強(qiáng)電干擾和沖擊的影響，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，甚至瞬間燒毀傳感器。

        三、傳感器采用全密封的不銹鋼激光焊接技術(shù)，充氦氣保護(hù)內(nèi)部電路，工作可靠，防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP68。加入了各種保護(hù)電路和防雷設(shè)計(jì)，將儀表提供的電源先處理，在穩(wěn)定壓力后再用于電橋激勵(lì)，消除了電源和雷電的浪涌干擾，使傳感器輸出的信號(hào)穩(wěn)定，保證傳感器正常工作。

        四、不間斷工作數(shù)字稱重系統(tǒng)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)了不間斷工作，儀表不僅時(shí)刻監(jiān)控各個(gè)數(shù)字傳感器的工作狀態(tài)，而且當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，儀表可以自動(dòng)啟動(dòng)稱重，保證一定時(shí)間一定精度下的稱重，不至于造成生產(chǎn)停機(jī)。與此同時(shí)儀表將向用戶發(fā)出信號(hào)，定位需要更換的故障傳感器。

        五、模擬傳感器系統(tǒng)在傳感器出現(xiàn)故障時(shí)不能稱重，從而導(dǎo)致重大事件停機(jī)停產(chǎn)。

免試校準(zhǔn)

適用。

對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定是一件非常麻煩的事，許多料罐系統(tǒng)難以進(jìn)行加重或加重不能通過掛重來完成標(biāo)定，利用數(shù)字傳感器可實(shí)現(xiàn)免標(biāo)定。由于數(shù)字傳感器在生產(chǎn)過程中，已經(jīng)使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力器對(duì)傳感器的輸出進(jìn)行了標(biāo)定，其輸出的數(shù)字量與標(biāo)準(zhǔn)力值一一對(duì)應(yīng)，儀器讀取的數(shù)據(jù)就是該數(shù)字傳感器實(shí)際測(cè)量的重量值，中間無任何損耗，從而實(shí)現(xiàn)免標(biāo)定。

但是，模擬傳感器和稱重儀表是分別生產(chǎn)的，當(dāng)組成模擬稱重系統(tǒng)時(shí)，信號(hào)在連線上會(huì)出現(xiàn)損耗，儀表最后測(cè)量的信號(hào)不能完全等同于傳感器的輸出信號(hào)，因此，應(yīng)用時(shí)必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。

傳送距離遠(yuǎn)，通訊速度快，防作弊效果好。

mV級(jí)的模擬傳感器信號(hào)極小，容易受到無線電頻率和電磁干擾。并且由于電纜電阻的影響，在傳輸過程中會(huì)有一定的損失，所以信號(hào)傳輸距離短。模擬稱重作弊既簡(jiǎn)單又難以控制。

數(shù)字化傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)，不僅電平要高百倍以上，不易受干擾，而且是根據(jù)Bifbus現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議進(jìn)行傳輸，通信速度是普通RS485的十倍，通信速度高，且具有通信糾錯(cuò)能力，保證數(shù)據(jù)快速可靠。不能作弊，因?yàn)楸Ｃ軈f(xié)議不允許。

角度容易調(diào)整。

由模擬傳感器構(gòu)成的秤，由于信號(hào)不能被分辨，需要在每個(gè)傳感器上加上砝碼，然后使用接線盒中的電位器對(duì)其進(jìn)行角差調(diào)整，由于各傳感器之間存在相互作用，因此需要反復(fù)多次地調(diào)整，很費(fèi)時(shí)間和精力。

秤是由數(shù)位感應(yīng)器組成，它的角度很容易調(diào)整。因?yàn)閮x器能讀取各傳感器四個(gè)角度的受力情況，所以只要在各角度加載一次，儀器就能計(jì)算出各角度的角差系數(shù)，從而自動(dòng)調(diào)整秤的角差，避免了重裝砝碼重復(fù)工作，提高了稱重效率。加載一次就可以完成角度差的調(diào)節(jié)，非常簡(jiǎn)單快速。

維修。

在生產(chǎn)過程中，模擬傳感器與電纜線一起進(jìn)行溫度補(bǔ)償，以消除電纜電阻對(duì)溫度的影響。若模擬傳感線纜在損壞后隨意連接，將導(dǎo)致測(cè)量誤差的產(chǎn)生。因此，當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，傳感器需要特別定制。傳感器更換需要重新穿線，在實(shí)際使用中很不方便。

數(shù)碼傳感器采用軍標(biāo)的航空插頭，不僅保證了IP68的防護(hù)等級(jí)，使傳感器和電纜線成為兩個(gè)獨(dú)立的器件，更方便地更換傳感器或電纜，而不必穿過電纜線。該系統(tǒng)傳送的是數(shù)字信號(hào)，可以根據(jù)需要改變線纜長(zhǎng)度，不影響測(cè)量精度。更換數(shù)字傳感器時(shí)，只需輸入相應(yīng)的參數(shù)即可完成，不需要重新校準(zhǔn)系統(tǒng)。

總體系統(tǒng)成本低。

就系統(tǒng)成本而言，數(shù)字傳感器雖然增加了電路板，但由于使用數(shù)字傳感器減少了調(diào)試和使用成本(如調(diào)試角較差方便)，可以進(jìn)行免標(biāo)定，更換傳感器無需重新標(biāo)定等，并且數(shù)字傳感器具有自診斷、連續(xù)工作等功能，提高了系統(tǒng)的可靠性，減少了停機(jī)時(shí)間。所以系統(tǒng)總成本比模擬傳感器系統(tǒng)要低。

優(yōu)勢(shì)。

傳輸距離遠(yuǎn)，通訊速度快，防作弊效果顯著[2]

常規(guī)模擬稱重傳感器輸出的信號(hào)較小，一般在毫伏級(jí)，在傳輸過程中，由于電纜電阻的影響，還會(huì)產(chǎn)生信號(hào)損失，而且還容易受到周圍環(huán)境的干擾，因此無法進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。其信號(hào)作弊方式多種多樣，一般難以控制。并且數(shù)字化稱量傳感器的信號(hào)輸出采用了數(shù)字量，不僅電平高，受干擾的影響很小，而且采用了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，通信速度極快，還具有通信糾錯(cuò)功能，由于通信協(xié)議保密，基本上不可能作弊，因此得到的數(shù)據(jù)可靠性較高。

抗干擾能力強(qiáng)，工作可靠，防雷性能好。

模擬器為儀表提供了電源輸出，電源質(zhì)量受儀表影響。他們還很容易受到電磁干擾和波動(dòng)的影響。此外，電源的不穩(wěn)定性對(duì)傳感器輸出的影響也很大，容易引起輸出的不穩(wěn)定性，瞬時(shí)產(chǎn)生的高電壓還會(huì)引起傳感器的損壞。數(shù)字化傳感器采用全新的焊接制造技術(shù)，內(nèi)部還裝有氦氣保護(hù)電路安全，防護(hù)等級(jí)極高。為避免雷擊沖擊的干擾，采用了對(duì)儀表輸出電壓再處理的方法，滿足了傳感器對(duì)供電電壓的要求，使輸出信號(hào)才能穩(wěn)定輸出，傳感器不受損傷。

3.免除限定。

稱重傳感器到現(xiàn)場(chǎng)后，沒有適當(dāng)?shù)姆Q量系統(tǒng)，一般難以進(jìn)行定標(biāo)，若不進(jìn)行定標(biāo)，定標(biāo)誤差較大。由于模擬量傳感器在現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)接時(shí)存在著損耗，因此必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。而且現(xiàn)在的數(shù)字傳感器也可以免于這項(xiàng)工作，因?yàn)樵谏a(chǎn)中已使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀進(jìn)行了校準(zhǔn)，其輸出與標(biāo)準(zhǔn)值相對(duì)應(yīng)。因?yàn)樵趥鬏敼こ讨谢旧喜粫?huì)產(chǎn)生損耗，所以讀到的值就是實(shí)際測(cè)量的值，所以可以省去校準(zhǔn)這個(gè)環(huán)節(jié)。

能夠不間斷地工作。

數(shù)字式傳感器它有故障報(bào)錯(cuò)功能，一旦發(fā)生故障，它會(huì)向儀表輸出信號(hào)，儀表接收到信號(hào)后，可拋棄其數(shù)值，以自動(dòng)啟動(dòng)的方式連續(xù)工作，仍可保證一定的精度，用戶也可隨時(shí)知道哪種傳感器需要更換，不會(huì)造成生產(chǎn)停頓。而且模擬量傳感器無法滿足這一要求，一旦出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，影響工廠效益。

維修方便，整體使用成本較低。

數(shù)字式稱重傳感器與線纜連接采用標(biāo)準(zhǔn)插頭，既能保證保護(hù)等級(jí)，又能方便更換傳感器或線纜，同時(shí)因其輸出的數(shù)字量，不受線纜長(zhǎng)度的影響。而且模擬量傳感器與溫度補(bǔ)償器同為電纜線，電纜損壞后隨意連接會(huì)造成誤差，所以很多傳感器都是用線纜連在一起，更換時(shí)還需要重新穿線，使用很不方便。目前看，數(shù)字傳感器雖然比模擬傳感器多了電路板，但在使用過程中無需標(biāo)定，調(diào)試時(shí)間也大大縮短，可靠性更高，而且還具有自診斷功能，對(duì)于某些生產(chǎn)不能停頓的單元，還可以保證不間斷工作，節(jié)省生產(chǎn)成本，因此，總體而言，其使用總成本比模擬傳感器要低。

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