數字式稱重顯示器的檢測分析報告

            數字式稱重顯示器的檢測分析報告

        ＯＩＭＬＲ７６《非自動衡器》建議一個非常重要的變化是明確了可以單獨對非自動衡器的模塊頒發ＯＩＭＬ合格評定證書，數字式稱重顯示器列居其一，為此增加了附錄Ｃ《儀表（顯示器）指示器和模擬數據處理裝置的試驗及證書》。這一新的變化為衡器生產廠家的生產、設計提供了更為廣闊的發展空間，也為用戶提供了更為廣泛的選擇余地。而作為計量技術機構，在對稱重顯示器進行型式評價試驗工作時，也必須依據新版建議進行相應的檢測工作。

        依據ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版的規定，可以對數字式稱重顯示器進行全性能試驗，并頒發ＯＩＭＬ型式批準證書，這為衡器用戶提供了更為廣泛的選擇空間。而作為計量技術機構在對數字式稱重顯示器進行型式評價試驗工作時，可依據新版建議中提供的檢測方法進行測量。本文將依據ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版，并結合相關的文獻對數字式稱重顯示器檢測進行簡要的說明。

　　
　　在進行數字式稱重顯示器的檢測時，類似于整機衡器，需要了解其準確度等級、檢定分度數、溫度范圍等技術參數。但有別于整機衡器，由于稱重儀表的輸入為電信號，還需要了解其輸入信號范圍、zui小輸入信號，傳感器阻抗范圍以及zui大電纜長度。
　　
　　輸入信號范圍為：擬與稱重顯示器連接的稱重傳感器的輸出模擬信號范圍應在顯示器指示器的輸入信號范圍以內。zui小輸入信號類似于整機的檢定分度值的概念，為稱重顯示器規定的每個檢定分度值的zui小輸入信號（μＶ／ｅ），它應該等于或小于與其連接的稱重傳感器輸出的模擬信號除以檢定分度數。傳感器阻抗范圍為：與數字稱重儀表連接的傳感器等效阻抗應在其規定的范圍以內。
　　
　　在申請數字式稱重顯示器的型式試驗時，生產廠家需要提供顯示器指示器的準確度等級、檢定分度數、溫度范圍、輸入信號范圍、zui小輸入信號、傳感器阻抗范圍、與傳感器的連接方式（串聯、并聯）、接線方式（四線制、六線制）等技術參數，以便試驗機構進行型式試驗。
　　
　　１試驗要求
　　
　　數字式稱重顯示器的干擾測試應采用稱重傳感器或帶稱重傳感器的秤臺，在高阻抗和zui小輸入信號的條件下進行測試；其余測試可采用與顯示指示器相匹配的稱重傳感器模擬器在低阻抗和zui小輸入信號（對于重復性、溫度和濕熱穩態測試，還需要在高增益）條件下進行。
　　
　　稱重顯示器在試驗過程中，無法預測未來在使用中連接稱重傳感器和秤臺的情況，故在zui小模擬靜載荷的選擇上應采用制造商給定的zui小值。
　　
　　在干擾測試時，型式試驗申請者應提供與數字式稱重顯示器連接的所有外圍設備連接到相應的接口上。如果不能實現，則至少應將電纜連接到各個接口上，電纜型號及長度應按照制造商手冊中的規定，如果規定長度大于三米，則僅有三米的電纜進行測試。
　　
　　以上規定可以確保對稱重顯示器的測試包含了zui大應用范圍，這就意味著測試是在zui嚴苛的條件下進行的。
　　
　　２試驗設備
　　
　　除干擾試驗采用稱重傳感器或帶稱重傳感器的秤臺，其它試驗可采用與稱重顯示器指示器相匹配的稱重傳感器模擬器。在測試之前，稱重傳感器模擬器應采用數字式稱重顯示器的激勵電壓值為輸入電壓，用準確度等級較高的標準裝置對其進行校準（ＡＣ激勵電壓應采用ＡＣ校準）。
　　
　　如果稱重儀表的每個檢定分度值（ｅ）的zui小輸入電壓非常小，例如小于或等于１μＶ／ｅ，這樣電壓波動其它影響１低阻zui小就很難找到適合的模擬器或稱重傳感器用于測量其線性。對于１μＶ／ｅ的稱重顯示器，如果誤差系數ｐｉ為０．５，模擬載荷小于５００ｅ時的zui大允許誤差為？０．２５μＶ，則此時選擇的模擬器誤差影響應不超過０．０５μＶ，或者至少重復性應等于或優于０．０５１μＶ。
　　
　　在模擬數字稱重顯示器可連接zui大數量的稱重傳感器時，通過在激勵線上外接一個歐姆分流電阻器來實現，該電阻與稱重傳感器模擬器或稱重傳感器并聯。在測試過程中，需要注意稱重傳感器模擬器的溫度特性，特別是在溫度試驗中，盡管模擬器放置于溫箱以外，由于溫箱保溫性能的影響，以免由于模擬器的溫度偏差造成對測量結果的影響。
　　
　　３型式試驗
　　
　　當使用稱重傳感器模擬器對數字式稱重顯示器進行測試時，由于模擬器是以電信號輸出，輸入到稱重顯示器指示器中的，因此試驗表格中應以μＶ或ｍＶ為單位的電輸入信號表示。當采用稱重傳感器進行干擾試驗時，傳感器的輸出需要通過添加秤臺及砝碼載荷來實現。
　　
　　４自動補償功能的試驗
　　
　　該測試旨在用于與采用應變技術的稱重傳感器（稱重傳感器連接使用四線制或六線制原理）相連接的稱重顯示器，不允許四線制技術用于稱重傳感器電纜線的加長，或使用附加電纜將獨立的稱重傳感器接線盒與稱重顯示器相連接。數字式稱重顯示器表采用六線制技術，有一對自動補償輸入線使稱重指示其能夠對因電纜的加長及溫度變化引起的電纜電阻變化導致稱重傳感器激勵電壓變化的影響進行補償。但是，與功能的理論原理相比，由于數字式稱重顯示器自動補償輸入端的輸入阻抗有限，對稱重傳感器激勵電壓的補償也是有限的。這使得因溫度變化引起的電纜電阻變化可能導致某種影響，從而引起量程明顯漂移的結果。模擬六線制技術的zui大電纜長度，可以通過在所有六條線上接入可變歐姆電阻器來實現。電阻器可以設置為zui大電纜電阻，即zui大電纜長度（取決于所采用的材料（例如：銅或其它材料）以及其橫截面積）。但是，在多數情況下，只需將電阻器接入激勵線和自動補償線中就足夠了，因為與自動補償端的輸入阻抗相比，信號輸入端的輸入阻抗要高得多。因此，信號輸入電流接近為零，或與激勵及自動補償線的電流相比非常小。可以認為輸入電流接近零而不會產生明顯影響，因此這里的電壓降可以忽略不計。
　　
　　５結論
　　
　　數字式稱重顯示器在進行各項測試時，只有所有項目都滿足其zui大允許誤差，才能表明該設備符合ＯＩＭＬＲ７６中規定的計量性能要求，才能頒發型式評價合格證書，否則不得給予通過。這就對稱重顯示器廠家提出了更高的技術要求，同時為用戶提供了良好的技術保障，也對計量技術機構的測試人員提出了有別于衡器整機測試的新的挑戰。