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數字稱重傳感器

鎖定
數字稱重傳感器和數字計量儀表技術的發展已逐漸成為稱重技術領域的新寵,其以調試簡便高效、適應現場能力強等優勢正在該領域嶄露頭角。以前首秦公司使用的均為模擬式傳感器,汽車衡及靜態軌道衡已經全部更新為數字式稱重傳感器
中文名
數字稱重傳感器
所屬領域
稱重技術領域
設    備
微處理器
精    度
OIML C6

數字稱重傳感器定義

數字稱重傳感器內部有微處理器,可以對自身進行診斷,每個都有自己的地址,儀表能夠在線監測各個傳感器輸出並進行智能處理,不但大大提高了稱重系統的可靠性,而且可以輕鬆解決一些模擬傳感器很難實現的如大皮重小秤量、偏載檢測等要求。再加上自己獨特的高精度高速A/D轉換技術、全面的傳感器數字補償技術以及遠程高速防爆通信能力,使得性能超越了模擬傳感器的極限,達到了OIML C6的精度。 [1] 

數字稱重傳感器產品特點

與模擬傳感器相比,數字稱重傳感器的如下特點更好地滿足了過程控制的要求
1可靠性高,抗干擾能力強,防雷性能好
2模擬傳感器由儀表供電,其電橋的激勵電壓就等於外界儀表的供電。在工業現場,儀表與傳感器之間易受強電干擾和浪湧影響,會造成數據不穩,甚至瞬時燒燬傳感器。
3數字傳感器採用全密封不鏽鋼激光焊接技術,內充氦氣保護內部電路可靠工作,防護等級達到IP68。增加了各種保護電路和防雷擊設計,對儀表提供的電源先進行處理,穩壓後再用於電橋的激勵,就消除了來自電源和雷電的浪湧干擾,使得傳感器輸出穩定的信號,保證了傳感器的正常工作。
4不間斷工作 數字稱重系統能保障生產的連續性,實現不間斷工作,儀表不但時刻監測着各個數字傳感器的工作狀況,而且在發現某個傳感器故障時,儀表可以自動啓動不間斷工作方式,仍然能保障一定時間一定精度下的稱重,不至於造成生產停機。同時儀表會發出信號給用户,定位故障傳感器要求更換。
5模擬傳感器系統一旦傳感器有故障就無法稱重,從而造成停工停產的重大事件。
免標定

數字稱重傳感器應用

在生產現場進行標定是一件很麻煩的事情,許多料罐系統很難加重量或無法掛砝碼進行標定,使用數字傳感器就可以進行免標定。這是因為數字傳感器在生產中,已用標準測力機對傳感器輸出進行了標定,其輸出的數字量與標準力值是一一對應的,儀表讀取到的就是數字傳感器實際測量到的重量值,中間沒有任何損耗,因此可以實現免標定。
而模擬傳感器和稱重儀表是分別生產分別標定的,在組成模擬稱重系統時連線的各個環節都會有信號的損耗,儀表最後測量的信號並不完全等於傳感器的輸出信號,因此在應用時必須進行系統的現場標定。
傳輸距離遠 通信速度快 防作弊效果顯著
模擬式傳感器的mV級信號太小,易受射頻干擾和電磁干擾。而且在傳輸中由於電纜電阻的影響會有所損失,所以信號傳輸距離較短。模擬式稱重作弊極其容易,很難控制。
數字傳感器輸出數字信號,不但電平要高出模擬式百倍,不易受到干擾,而且是按照Bifbus現場總線通信協議傳輸,通信速度是普通RS485的十倍,高速且具通信糾錯能力,保證了數據快速可靠。由於協議的保密現場無法作弊。
角差容易調整
一個模擬傳感器組成的秤體,由於信號的不可辨別,校準時需在每個傳感器上加砝碼並利用接線盒中的電位器進行角差調整,由於各個傳感器間存在着相互作用,因而需反覆多次調整,耗時費力。
由數字傳感器組成的秤體,其角差的調整容易得多。由於儀表可以讀取到四角每個傳感器的受力情況,因此只要在各角加一遍載荷,儀表即可計算出各點的角差係數,可自動進行秤的角差調整,免去了反覆加載砝碼的麻煩,提高了效率。一遍加載即可完成角差調整,非常簡便快捷。

數字稱重傳感器維護

模擬傳感器在生產時是連電纜線一起進行温度補償的,這樣才能消除電纜線電阻的温度影響。如果模擬傳感器電纜線損壞後隨意連接,就會造成測量誤差。所以在距離較長時,傳感器都需要專門定製。在更換傳感器時需重新穿線,在實際使用時很不方便。
數字傳感器使用軍標的航空插頭,不但保證了IP68的防護等級,使得傳感器與電纜線成為兩個獨立的器件,更換傳感器或電纜更方便,不用穿電纜線。由於傳輸的是數字信號,電纜線的長度可根據需要改變,不會影響測量精度。數字傳感器更換時只需將相關參數輸入新傳感器,無需進行系統的重新標定。
系統整體成本低
從系統成本的角度來看,雖然數字傳感器增加了電路板,但由於數字傳感器在應用中減少了調試及應用成本(如調試角差方便),能夠進行免標定,更換傳感器不需重新標定等,而且數字傳感器的自診斷、不間斷工作等功能提高了系統可靠性,降低了停機時間。因此,系統總體成本是比模擬傳感器系統要降低的。

數字稱重傳感器優點

一、傳輸距離遠,通信速度快,防作弊效果顯著 [2] 
傳統的模擬量稱重傳感器輸出信號小,通常為毫伏級,在傳輸過程中由於電纜電阻的影響,信號還存在損失,而且還容易受周圍環境的干擾,所以不能進行遠距離傳輸。它的信號作弊方式很多,一般難以控制。而數字稱重傳感器信號輸出採用數字量,不但電平高,受干擾的影響很小,而且它是採用現場總線技術,通信速度超快,還帶有通信糾錯功能,由於通信協議的保密,作弊基本上不可能,所以得到的數據可靠性高。
二、抗干擾能力強,可靠性高,防雷性能好
模擬傳感器供電電源從儀表輸出,電源品質受儀表的影響。它們之間也容易受電磁干擾和浪湧的影響。供電電源的不穩定對傳感器輸出的影響也很大,容易造成輸出的不穩定,瞬時的高電壓還會導致傳感器的損壞。數字傳感器採用全新的焊接製造技術,裏面還充有氦氣保護電路的安全,防護等級非常高。為了防止雷電浪湧的干擾,它採用對儀表的輸出電壓進行再處理,滿足傳感器的供電電壓要求,這樣輸出的信號才穩定,傳感器也不會受到損壞。
三、免除標定
稱重傳感器拿到現場,沒有合適的配重系統,一般很難進行標定,如果不對它進行標定的話,誤差會很大。模擬量傳感器由於現場連線過程中都有損耗,所以必須進行現場標定。而數字傳感器可以免掉這份工作了,因為它在生產中已經用標準的測力機進行了標定,它的輸出與標準值是對應的。由於它在傳輸工程中基本上沒有損耗,所以讀出的值就是實際測量值,所以它可以省去標定這一環節。
四、可以不間斷工作
數字傳感器它具有故障報錯功能,一旦出現故障,它會輸出信號給儀表,儀表接受到信號,可以摒棄它的數值,以自動啓動不間斷工作方式,依然可以保證一定的精度,用户也可以隨時知道哪個傳感器需要更換,不會造成生產停滯的情況。而模擬量傳感器達不到這樣的要求,一旦故障,會造成生產停機,影響着工廠效益。
五、維護方便,使用整體成本低
數字稱重傳感器跟線纜連接採用標準插頭,既保證了防護等級,而且更換傳感器或者電纜非常方便,同時由於它的輸出的數字量,不受電纜長度的影響。而模擬量傳感器它的温度補償是同電纜線一起的,電纜損壞後隨意連接會造成誤差,所以很多傳感器都是帶線纜連接一起,更換的時候還需要重新穿線,使用起來非常不方便。雖然數字傳感器比模擬傳感器多了電路板,但是在使用過程中無須標定,調試時間也會大為減少,可靠性更高,還具有自診斷功能,對於一些生產不能停工的單位,它還能保證不間斷工作,節約了生產成本,所以總的來説,它使用的整體成本比模擬量傳感器還低。
參考資料