再论数字称重系统

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1、再论数字称重系统【摘要】通过对数字传感器和数字接线盒产品的实物分析，揭示数字称重系统的本质特性和功能。【关键词】数字传感器数字接线盒无砝码校准数字化补偿一、前言我曾在“衡器”杂志2005年第五期上发表过“数字称重系统——称重技术新概念”一文。对数字传感器和数字接线盒或数字仪器的基本特点做了介绍。本文准备根据数字传感器和数字接线盒的具体功能和技术指标做一些分析和介绍二、数字传感器目前各生产厂家的数字传感器只能在本厂的显示器或所提供的软件的支持下工作，相互间没有互换性。这是因为一些技术方面的原因，但在很大程度也取决于厂家的利益，在我国这方面的因素可能更突出一些。但此问题由另一方面

2、来考虑，这种局限性也影响了数字传感器的广泛使用和推广。另外目前数字式传感器基本限于柱形，类型太少，也是限制广泛使用原因。表1厂家HBMHBMFLINTEC型号C16AC3C16iC3RC3D精度等级C3（0.0170%）C3（0.018%）3000C3C4最大检定分度（nlc）（Vmin）30000.0100%Emax30004000灵敏度2mv/v灵敏度误差（Cn）±0.5%±0.03%≤±0.020%≤±0.018%温度对灵敏度影响（TKc）±0.080%cn/10k±0.0080%cn/10k≤±0.0010%cn/℃≤±0.0008%cn/℃温度对零点影响（TKO）±

3、0./140%cn/10k±0.0140%cn/10k≤±0.0009%cn/℃滞后误差（dny）±0.0170%cn±0.0170%cn——非线性误差（din）±0.0180%cn±0.0180%cn——蠕变及蠕变恢复（dcr）30min±0.0167%cn±0.0167%cn≤±0.016%cn额定温度范围（BT）-10℃……+40℃-10℃……+40℃-10℃……+40℃工作温度（Btu）-30℃……+70℃-30℃……+70℃-40℃……+40℃存储温度（Btl）-50℃……+85℃-50℃……+85℃——在表1中我们把HBM公司和FLINTEC公司的数字传感器和技术

4、指标相近的模拟传感器作比较。由表中有两点是非常显著的，首先由于C16ic3和RD3型为数字传感器，它们的输出为数字信号，即脉冲数列，而C16AC3型为模拟传感器的输出为模拟电压信号，所以它们灵敏度的表示是显然不同，前者为脉冲数，后者为2mv/v的电压信号。而且数字传感器是近期才出现的产品，在灵敏度的表示上各厂家并不统一，在HBM公司灵敏度、延用Sensitivity一词，而FLINTEC公司是用RatedOutput，即额定输出。另外还用内分辨率（Internalresolution），来表征输出的特征。对RC3D型、额定输出为，内分辨率为。使用者要特别留意不要将其与传感器的

5、最大检定分度相混淆。由表1读者还可以看出在HBM公司对数字传感器技术指标的表示，也与OIMLR60国际建议的表示不一致。第二点，由表1中可明显看出、数字传感器和模拟传感器其它计量性能指标如：蠕变、温度性能等。几乎没有差别，这表明就目前的技术水平，对传感器的数字补偿和模拟补偿的结果无明显的差异。三、数字接线盒数字接线盒是英文DigitalJ-Box的中文名称。是延用模拟传感器的“J-BOX”——接线盒名称。模拟传感器的接线盒是真正起接线作用的器件。而数字接线盒一般除没有显示功能外，包含了称重显示器的基本功能，放大、数/模变换和数据传输。下面介绍三种数字接线盒的主要技术特性和主要

6、功能。由表2中列举的四种数字接线盒的计量技术指标可看出，就此而言与近代称重显示器的技术指标基本上相同。接口也与称重显示器相同，而且根据需要还可选用电流环输出。所以从形式上讲，数字接线盒也可视没有显示器的称重显示器。另外现今的一些数字接线盒也备有称重值的显示。因此要严格区分数字接线盒和称重显示器是无明确的界线。但与工业中使用的称重控制仪相比，数字接线盒只有通信接口，而无控制信号的输入和输出口。只通过通信接口RS485或RS232连到专用的显示器或计算机。也有能与现场总线（Fieldbus）连接的数字接线盒，如gwt公司的PR1720。但是，数字接线盒和数字传感器的出现，虽然从表

7、面上看与过去的模拟结构没有多大区别。而实际上在理念上确有完全不同的进步。厂家FLINTECSartoriusgroupGwtSTSHBM型号FAD-4PR17202230AD101BQ/D通道数四通道单通道四通道单通道精度级Ⅲ10000（EU型式批准）Ⅲ3000d（OIMLR76）10000dd（HB44）0.016000d输入灵敏度0.1μv/d0.4μv/d（贸易）0.16μv/d0.1μ/d1μv/e内分辨率＞75000（12mv）＞21000（36mv）——线性＜0.002%＜0.007%——±