江西科达衡器有限公司

江西科达衡器有限公司技术部称无论是数字地磅传感器还是数字地磅接线盒的技术指标与模拟地磅传感器和模拟地磅称重表的技术指标基本相同，但数字地磅系统的下述功能确是模拟地磅系统不能办到。
1．偏载的数字调整。此种方法在国内已得到大家的认可，并得到广泛的运用。这以科达衡器公司在汽车衡运用中大力推广是分不开的。此种方法不需打开接线盒调整，可通过仪器
的面板键或计算机界面自动或手动调节。表 2 中的 FAD-4 和 2230 均具有些种功能。PR1720 由于只有一个信号输入通道，无此功能。
2．无砝码校准。此项功能在我国还得不到认可和使用。无砝码校准在一些数字汽车衡接线盒的操作
说明中，也称为 Digital Calibration（数字校准），Smart Calibration（智能校准），Adjustment with load
cell  data（传感器数据调节法）等。虽然名称各异，但功能均相同，仅需输入传感器的数据就能达
到无砝码校准的目的。并且各厂家无砝码校准的操作程序基本相似。所不同的是有的通过专用显示
控制器，有的接计算机用软件来控制，完成无砝码校准操作程序。FLINTEC 和 STS 公司的接线盒
既可用专用显示器，也可用软件来完成无砝码校准。图 1 是 FLINTEC 公司 FAD-4 数字接线盒校准
的流程图，左边为数字校准，右边为传统的砝码校准。图中各条指令的内容如下：
 
数字校准

"A"死载荷校准（输满载 mv/v 数）

"B"量程校准（每只传感器的容量）

"C"每只传感器的额定值（mv/v）

传统的砝码校准

"a"死载荷校准（空载重量）

"b"量程校准（砝码的重量）

"c"角偏载校准（砝码）
无砝码的数字校准，是一种快速、省钱、省力的校准方法，特别是对非强制检定的衡器和在不
具备砝码校准条件的情况，是一种非常有效的校准方法。在国外从上世纪九十年代这种方法已得到
认可和运用，特别是对于大型工业用的衡器更为方便有效，现在很多数字系统都具有此种功能，遗
憾的是此种方法在我国一直得不到认可和重视。我曾对无砝码校准做过深入的研究和实际运用，对
于设计合理的衡器，校准精度优于 0.1%。
在 1992 年"Weigling & Measurement"杂志中是这样介绍数字校准技术："加工工业的用户可以用
低于建立模拟装置的费用装备数字传感器系统。无需花费高的校准费用和免除停机时间。用户自己
可以直接校准数字系统直到每一只传感器。通常模拟系统的用户需要花费大量的时间和经费请校准
部门用标准砝码或传感器模拟器校准复杂的载荷传感器系统，仅在校准方面节约的经费就高于数字
方法在购置通用高精度数字系统方面的费用。数字校准只要通过键盘输入单个传感器的灵敏度和称
重系统的称量，就可对系统进行校准。"
3．数字系统可以得到每只传感器的原始称重信号，并可对每一传感器各自寻址。这样使可能
对每一只传感器的称重状态进行监测和分析，可实现在线故障检测；在不影响校准情况下更换传感
器；以及在多只传感器系统中，当有一只传感器发生故障时，仍可根据该传感器以往信息，在不更
换该传感器情况下，使系统在保证一定精度的情况下继续工作。这对配料系统的情况具有很重要的
意义。而这些功能是在将传感器并联使用的模拟系统所不能完成的。
4．至于如较早一些数字式称重传感器厂家在宣传资料上列举的数字传感器的一些特点，如：
数字信号均在 3-4 伏左右，抗干扰能力强，可传输 5 百米；解决防潮防腐问题以及数字式称重具有
防雷击和大电流放电能力、高分辨力等。这些功能对模拟系统而言基本上也能办到。甚至包括角偏
载调节也不是数字系统独有的特点，模拟系统也同样能完成角偏载调节。
数字传感器电桥与放大器间引线极短，因此由传感器引线引入的噪声和温度影响可降致最低。
综上分析，数字地磅系统的最主要的特点在于：第一，每只传感器具有各自的地址，可通过 RS-485
等通信接口查询单个传感器的工作状态；第二，可以直接获得每只传感器的原始输出信号，而不是
得到一个由多只传感器并联组合在一起的无物理量相对应未知模拟信号。正是有了这两大特点，才
使数字系统能够真正实现探测、辨认，诊断等"智能"化问题，也是能实现无砝码校准的基础。有了
这两个基本特点，要实现一些功能是比较方便的。日本推出一种汽车衡，能测车辆的总重、轴重和偏载。我想利用数字地磅系统来实现这样的功能是不太 困难，因为此时我们不像模拟系统只有四只传感器并联后的一个信号，而是四只传感器的四个独立 的原始信号，而且确切知道四只传感器时实的受力情况，因此当车辆上、下秤台时，可以清楚知道
每一轴上、下时的受力情况，和整车在秤台上的受力分布，加之可利用秤台校准时参数。这样实现
对车辆的总重，轴重和偏载的测量，我想是不会太困难的。第三，能对传感器实现数字化的软件的
补偿。例如：温度、线性、蠕变等。从原理上讲只要传感器的稳定性是非常好，都可以数字化经过
软件实现理想的补偿。这种方法在对传感器的补偿早已得到证明。这样我们可以将传感器的制造精
力主要放在稳定性上。另外，数字地磅接线盒虽然不能对传感器的温度等进行补偿，但对泄后同样能进
行补偿或改正。例如 PR1720 就有这样的功能。可进行 Hysteresis  correction，只要保证这种偏差不
是由于地磅的机械造成的偏斜或缺陷。
当前数字称重系统的主要功能体现在：能对传感器通过微电子器件做数字化补偿，使得我们对
传感器的制造主要关注其稳能性。因为数字化补偿比模拟补偿的适应范围更宽，更灵活，更精确。
第二，数字传感器和数字接线盒可使每一只传感器具有各自的地址，能检测到相应的未处理的原始
称重信号，可实现对称重系统的实时监测和诊断。第三，根据以上特点，用数字系统可完成对静态
衡器的无砝码校准，此功能在国外已得到认可，在大多数字接线盒的操作说明书均有无砝码校准的
操作说明。至于数字系统的一些特点，以为大家熟知和认可在此不再重述。在此需要注意，使用无
砝码校准技术时，由于厂家的说明不够明确，使用时大多会发现有较大的误差，我们在初次使用时
也曾遇到这样的问题，经过我们的认真分析和实验已完全掌握了此种校准方法。对不同厂家的产品，
在各种使用场合，只要衡器本身无设计和安装上的缺陷校准精度可达千分之一，甚至更高。
数字称重系统在国外得到认可，使用至今也就近十年的时间，它的很多潜在的优点还未充分发
挥，目前在皮带秤，配料秤、定量秤/包装秤和冶金、钢铁行业的大型衡器无砝码方面的运用，已显示出模拟
数字显示称重仪表所不能完成的优点，遗憾的是在我国数字称重系统除在汽车衡四角偏载方面，得
到认可和运用外，在其它方面还很少使用和得到认可。
本文的意图是再次希望厂家和用户能重视数字技术在衡器产业方面的运用，提高我国衡器
产业的发展和进步。