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數(shù)字式汽車衡的安裝和調試

來源:上海越衡實業(yè)有限公司   2021年05月21日 17:55   2202

一、引言

        數(shù)字式傳感器和數(shù)字式儀表技術的發(fā)展,數(shù)字式稱重系統(tǒng)現(xiàn)在已逐漸成為稱重技術領域的新寵,以其調試簡便、適應現(xiàn)場能力強等優(yōu)勢正在稱重技術領域展露頭角。其中在汽車衡和靜態(tài)軌道衡上的應用zui為普遍。

        數(shù)字式汽車衡因為采用數(shù)字稱重技術,構成方式與傳統(tǒng)的模擬汽車衡存在較大的差異,首先,數(shù)字式汽車衡的儀表(或計算機)和傳感器之間的接口屬于數(shù)字通訊(一般為RS485通訊方式)接口,儀表直接接收的是傳感器送出的數(shù)字信號,傳輸線長度可達1000米;而普通的模擬式汽車衡儀表和傳感器之間的接口屬于模擬接口,儀表首先接收傳感器的模擬信號,然后再對其進行A/D轉換后才能進一步處理,傳輸距離一般在20~30米。其次,由于數(shù)字式汽車衡接收的是數(shù)字信號,調整角差時直接在儀表中通過軟件來處理,而不像模擬式汽車衡那樣,需要調整接線盒中的電位器來達到調整角差目的。這些明顯的差異,也就決定了數(shù)字式汽車衡在安裝調試時存在諸多有別于模擬式汽車衡的地方。

二、數(shù)字式汽車衡的安裝調試方法

        前面已經(jīng)提過,數(shù)字式汽車衡采用的是數(shù)字式傳感器,傳感器一般直接輸出的為RS485方式的數(shù)字信號,所以,組成汽車衡時即可采用數(shù)字式稱重儀表,也可直接采用計算機配軟件。兩種構成方式在安裝調試上無太大區(qū)別,為描述方便,下面都以數(shù)字式儀表為例予以說明。

        *、數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器的接口連接:這是數(shù)字式汽車衡的安裝調試的關鍵。

        首先要明確接口中各引腳的定義。數(shù)字傳感器一般均采用RS485通訊方式接口,但由于使用習慣和設計習慣等差異,這中間又存兩線制和四線制RS485接口方式的差異,連接時需要加以區(qū)分。兩線制的RS485接口屬于我們常規(guī)使用中見的zui多的一種方式,傳感器輸出總共5根線,分別為:屏蔽線、電源正、地(GND)、接收正/發(fā)送正(A/T+)和接收負/發(fā)送負(B/T-),可以配接兩線制和四線制RS485接口的數(shù)字儀表。


        四線制RS485接口的傳感器一般輸出線為7根,包括:屏蔽線、電源、地線(GND)、接收正(+R)、接收負(-R)、發(fā)送正(+T)、發(fā)送負(-T)等。四線制RS485接口的傳感器,一般只能連接提供4線制接口的儀表,強烈建議不要使用在兩線制接口的數(shù)字儀表上,否則會出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊故障。接口方式如圖2所示。

        注意,無論那種接線方式,接線時首先一定要確保電源線連接正確,尤其在整個秤安裝完畢后通電調試前,一定要仔細核對和檢查電源線接線的正確性,否則極易造成數(shù)字傳感器內部電路損壞。


三、數(shù)字式汽車衡安裝前的準備工作(前期預備調試):

        安裝前,應認真做好以下準備工作,為后面的安裝和調試提供便利。

        1. 首先確定數(shù)字傳感器所使用的通訊速度、數(shù)據(jù)格式以及通訊字符串格式等與數(shù)字儀表內部定義的是否一致。數(shù)字式儀表和數(shù)字式傳感器以RS485通訊方式連接,所以通訊速度(波特率)、數(shù)據(jù)格式(包括數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位位數(shù)、校驗方式等)必須一致;同時,通訊數(shù)據(jù)和命令要能被正確解析,通訊字符串格式也必須與儀表收發(fā)的字符串格式一致。例如:HBM的數(shù)字傳感器,就具有9600和19200兩種通訊波特率,7位和8位兩種數(shù)據(jù)位數(shù),校驗方式也存在無校驗、奇校驗和偶校驗等3種方式,通訊字符串格式也存在Formate1~Formate4等多種,使用前若不確定清除,極易為后面的調試帶來很大的麻煩。

        如果存在參數(shù)不一致,安裝前必須先通過數(shù)字傳感器自帶的設置軟件將數(shù)字傳感器的通訊波特率和數(shù)據(jù)格式設置的與儀表一致。有些數(shù)字儀表如耀華的XK3190-DS1、DS2等具有開機自動檢測和設置通訊參數(shù)的功能,直接將數(shù)字傳感器逐個與儀表連接即可完成通訊參數(shù)設置。

2. 確定數(shù)字傳感器的自身濾波強度。

        數(shù)字傳感器自身濾波強度的設置沒有一個固定的標準,一般能滿足現(xiàn)場使用要求即可。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,一般我們建議可將傳感器的濾波強度設置的比zui終汽車衡工作的濾波強度低1~3個級別。以HBM的數(shù)字傳感器為例,假如我們zui終的汽車衡實際工作時使用的濾波強度為5級,就可以將HBM的數(shù)字傳感器設置在4級以下(0.5Hz以上),后續(xù)的濾波由儀表完成,一般儀表濾波可設置在3級或3級以上。

        如果沒有條件修改數(shù)字傳感器濾波強度,當使用中發(fā)現(xiàn)數(shù)字數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)反應過慢時或穩(wěn)定性差時,也可以通過降低或提高儀表濾波強度方式來達到同樣的效果。

3. 設置和標識數(shù)字式傳感器的通訊地址。

        設置數(shù)字式傳感器的通訊地址,有人會習慣于傳感器安裝完畢后再進行。為了方便后期安裝調試工作,建議在傳感器安裝前完成此項工作。設置操作即可使用傳感器自帶的軟件,也可使用數(shù)字儀表提供的通訊地址設置功能來完成。對此沒有統(tǒng)一要求,用戶可根據(jù)現(xiàn)場條件選擇。傳感器地址依照安裝次序由小到大編碼,例如8個傳感器,可依次將通訊地址設為:1、2、3、4、5、6、7和8。每個數(shù)字式傳感器設置完畢后,在傳感器醒目位置及與接線盒的接口端做出明顯的標識,便于后續(xù)的安裝和連接。

4. 數(shù)字式傳感器zui大輸出碼值的確認。
        
        數(shù)字式傳感器zui大輸出碼值(即滿量程輸出碼值)一般用戶會不大去關心,其實zui大輸出碼值與汽車衡zui終的所能達到的計量精度及示值穩(wěn)定至關重要。由于汽車衡都采用多個傳感器,且每個傳感器實際使用的信號范圍一般都在1/3~1/4F.S內,如果zui大輸出碼值為30,000碼,若每個傳感器使用1/4量程信號,則每個傳感器實際zui大輸出碼值為7500碼,假如整個秤體由8個傳感器構成,則秤體滿量程實際輸出為60000碼。如果秤zui終按1/5000的精度來標定,則每個d=12碼,這樣的話,傳感器每跳動6碼就會產生1個分度的跳動,從而導致zui終示值不穩(wěn)定;同時,對于秤zui終零位處理也帶來諸多問題。所以,建議用戶一定要注意將傳感器zui大輸出碼值設置的足夠大,比如HBM的數(shù)字式傳感器,確保滿載輸出為100萬碼。

四、數(shù)字式汽車衡的秤體安裝

        數(shù)字式汽車衡的秤體安裝要求,與一般模擬式汽車衡的安裝要求一樣,也需要做到基礎平整可靠,傳感器和秤臺接觸良好,每個傳感器受力相對均勻等。

        個別用戶都會有這樣一個錯誤的觀點:認為數(shù)字式汽車衡由于進行的是數(shù)字方式,可調整的范圍極其大,所以不必嚴格要求每個數(shù)字傳感器受力均勻。數(shù)字式汽車衡數(shù)字調角差的范圍的確很大,無論傳感器受力差異再大,都能修正過來;但是,現(xiàn)場經(jīng)驗證明,這樣調試的結果都是暫時的,在使用一段時間后,角差和線性都會發(fā)生較嚴重的改變,導致計量準確度變差。同時,我們發(fā)現(xiàn),在傳感器受力不均勻的情況下,數(shù)字角差修正的精度也不太理想。

        一般,我們在一臺數(shù)字式汽車衡安裝完畢后,應先在儀表上設置完傳感器的相關參數(shù)(包括傳感器類型、數(shù)量、每個角位對應的傳感器等),并對秤進行一次簡單標定,然后用盡可能接近滿量程的重物(例如汽車配載砝碼)在秤臺上來回壓2~6次,以保證秤臺各部分穩(wěn)固,傳感器垂直受力。壓完后要能看到秤臺壓在空秤時可靠回零,否則需檢查秤臺和傳感器是否存在安裝問題,基礎是否存在不實等問題,問題解決后再重壓秤臺2~3次,查看秤回零情況。

        當整個秤體回零理想后,通過查看空秤時每個傳感器輸出的碼值來初步評估傳感器受力情況,我們通過下面的例子來簡要說明以下評估的方法。

        例如:一臺數(shù)字式汽車衡秤體,共安裝了8個數(shù)字式傳感器,地址分別為1~8,分別分布在八個角位(即安裝位置評估方法:在空秤狀態(tài)下查看各角位傳感器內碼,符合下面三個條件,說明秤臺安裝良好,傳感器受力相對均勻:

1)角位一和八、二和七、三和六以及角位四和角位五內碼相差不是很大(經(jīng)驗值:差值在20%以內,越小越好)。

2)角位一、四、五、八之間內碼相差不是很大,角位二、三、六、七之間內碼相差不是很大(經(jīng)驗值:差值在20%以內,越小越好)。

3)角位二、三、六、七的碼值近似的約為角位一、四、五、八碼值的兩倍左右。

        上述舉例的方法和原則同樣適用于4個和6個或8個以上數(shù)字式傳感器的數(shù)字式汽車衡。

        數(shù)字式傳感器的安裝也盡可能的按地址順序有規(guī)律的排布,這樣會給后面的角差調整提供諸多方便。

五、數(shù)字式汽車衡的角差修正

        當前面所有工作完成后,就可以開始對數(shù)字式汽車衡進行角差修正。角差修正前建議對儀表進行一次簡單的標定,然后再開始壓角和調整角差。一般數(shù)字式汽車衡儀表都提供手動和自動兩種角差修正方法,使用哪一種方法全都依賴個人習慣。筆者建議先自動修正角差,然后通過手動進行微調修正,這樣,zui終可得到非常理想的校正結果。

        完成了角差修正,就可以開始對稱進行標定和其它計量性能檢測了。

結束語

        數(shù)字式稱重系統(tǒng)是新興的稱重技術,也是未來稱重技術發(fā)展的一個方向。它以其諸多便利和優(yōu)點正在為越來越多的人接收和喜愛。數(shù)字式汽車衡是數(shù)字式稱重系統(tǒng)中代表性的產品之一,通過對它安裝和調試方法的簡單介紹,我們不難發(fā)現(xiàn),數(shù)字式稱重系統(tǒng)的安裝和調試既有它*的地方,又與普通模擬稱重系統(tǒng)存在很多相似之處。

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