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              关于国家标准《称重显示控制器》(GB/T7724-1999)的几点改进建议

              发布时间:2020-09-02 10:12:29 |来源:网络转载

              “GBH7724-1999”称重显示控制器国家标准(以下简称国标)为电子衡器称重显示控制器(以下简称显示器)的主要检验依据。该国标规定了称重显示控制器的产品分类、计量要求、技术要求、试验方法、检验规则等要求。计量技术机构依据该国标对各类非自动电子衡器显示器进行型式评价试验,在试验过程中计量技术机构所使用标准检验仪器的合理性、试验方法的正确性及检验规则的逻辑性等都会直接影响到显示器的技术指标。通过对不同厂家生产的显示器的检验过程及大量的试验与研讨中,提出了许多不同于国标的问题。
              现讨论以下几个主要的问题,并给出了改进的建议。
              (1)电位差计作为标准信号源是否合理
              大部分计量技术机构现采用电位差计作为显示器的标准信号源。电位差计的示意图如图1所示。

               图1电位差计示意图

              惠斯通电桥的结构如图2所示。

              图2惠斯通电桥示意图
              EX+、EX-为桥源输入,SI+、SI-为信号输出。Ra、Rb、Rc、Rd为惠斯通电桥的四个工作桥臂。由于RarRb=Rc=Rd,则输出信号的共模电压为[(EX+)-(EX-)]/2=EX+/2。'
              目前,国际上大多数著名A/D芯片制造商生产的A/D芯片输入信号的共模电压必须为工作电源(VCC)的一半左右。该输入信号为共模电压为VCC/2的差分信号。若显示器采用此类芯片,在使用电位差计作为标准信号源时可能存在转换数据不正确的问题。
              在此,建议各计量单位采用标准惠斯通电桥的设备作为标准信号源。中国计量科学研究院研发的“称重仪表校验器”,其结构完全与惠斯通电桥相同,其信号共模电压为VCC/2,适用于不同原理的显示器。
              (2)高低温、高温高湿试验中,以输出信号的电压值作为判定依据是否合理。
              显示器进行高低温及高温高湿试验中,一般在整个试验过程检测输出信号的电压值(S)来判断显示器是否超岀误差范围。该方法不适用于所有的显示器,不同的原理的显示器应该有不同的测试方法。
              ①若显示器在测试过程中没有给标准信号源提供电压,而是由外部电源(不在温箱内)提供,则必须检测输出信号的电压值。按图2所示,S=(烏厂万%)EX,外部电源与信号源放在室温环境下,与(盐-岸)不变,即S不变。在测试试验中,显示器的示值应保持不变D=G*S,G为显示器示值与输入信号电压值的匹配倍数,在某一测典试点G为常数。因此显示器的示值与输出电压保持一致,可以通过检测输出电压值来判定显示器是否超差。
              ②若显示器采用高稳定性、低温度特性的基准电源作为信号源输入电压时,也可监测输出信号。高稳定性的基准电源受环境变化影响很小,EX的变化AEX很小,则輩可以忽略不计,同理可以采用检测输出信号的方法来进行判定。
              ③若显示器釆用普通稳压电源为信号源提供电源而该桥源又作为A/D芯片的参考电压时,不应把输出信号的电压值作为判定显示器合格与否的依据。下面以山东西泰克仪器有限公司研发与制造的称重显示控制器AUtol~D为例加以说明。

              图3Alltol-DA/D转换结构图

              (3)多路称重显示控制器的检验建议
              为适应时代的发展及特殊环境的要求,部分厂家研制能同时连接2路或2路以上模拟信号,能同时或分时显示控制的仪表(简称多路称重显示控制器)。这类仪表操作控制简单,功能齐全,且能节省用户成本,但国标并没有涉及这类仪表的检测方法,且用现有国标对其进行评价时,也存在几点问题。下面以山东西泰克仪器有限公司研发与制造的称重显示控制器Alltol-D高端双秤仪为例对多路显示器提出的几点要求。其结构如图4所示。

              图4Alltol-D2路连接图
              ①多路信号输入应当互不影响。
              如图4所示,当其中1路加载重量时,另1路的重量及信号值不应发生变化,即互不影响,可看作两台独立工作的显示器。因此在检测过程中应提供2台标准信号源对其进行测试,若只有一台标准信号源,当用其检测1路信号时,其它各路应连接实际的传感器,不应悬空。当改变信号源输出电压时监测其余各路的示值是否受影响。
              ②同一信号源在不同通道上示值的误差要求。
              标准信号源的准确度等级应远大于显示器的评定准确度等级,这样两台不同信号源的误差可忽略不计。假设两信号源调整为同一灵敏度(K)且倍数(G)相同,则显示器的示值Di=K*G±△,△为国标规定的示值允差;显示器的示值D2=K*G±△。则Di与D2之差的最大值^|K*G+A-(K*G-A)|=2A,超出国标规定的误差值。
              建议在评价过程中要求每一路误差都应为国标规定示值允差的1半,即为ZV2。这样D1与D2之差的最大值为|K*G+ZV2-(K*G-A/2)|=△,符合国标规定的误差值。
              ③多路显示器的数据共享
              若多路显示器输出信号互不影响,各路显示的示值误差也在国标要求范围内,则各路称重数据完全可以共享,以实现多路显示器的各种功能。
              总结
              以上有关问题的讨论不免存在错误之处,望读者朋友们提出改正意见及建议,共同将国标完善化、合理化、国际化。

               

              文章来源于网络转载,侵删

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