電子汽車衡的誤差分析及應對措施

龍 鳳，竇青麗

（河鋼集團承鋼公司檢驗檢測中心，河北 承德 067002）

電子汽車衡是一種為大型貨物計量稱重的設備工具，其作為機械式衡量器的更新替代品，已被廣大使用客戶認可并選擇。隨著科技全球化趨勢不斷加重，現階段我國電子汽車產業發展也愈發迅速，其行業整體愈發呈現處規模化、智能化、節能化走向。然而需要注意的，在電子汽車衡計量與檢測工作中，安裝、接地、調試與抗干擾等工序中都存在著一定程度的誤差干擾，影響著檢驗結果。因此要對于電子汽車衡的誤差分析展開深入研究，以提升檢定工作的質量，提升電子汽車行業的整體利益。

1 電子汽車衡的概述

1.1 電子汽車衡的結構概況

電子汽車衡的組成復雜，包括秤臺，稱重傳感器、地基基礎、接線盒、稱重顯示控制儀表等，地基基礎的構成主要由支撐臺面與稱重基座等構成；稱重臺面主要由鋼結構組件焊接而成，根據重力可劃分為單臺面、雙臺面以及三臺面三類；重力傳感器主要有橋式或懸臂式電阻應變片式重力傳感兩類，且規模一般由臺面決定，一般分為四只式、六只式及八只式，分布安置于角落；稱重的顯示器設備構件多由單面處理器、顯示端口以及鍵盤等組成。同時還包括著主要聯系傳感器與顯示器、避雷裝置等組件。

1.2 電子汽車衡的工作原理

電子汽車衡的運行原理是：載重汽車或稱重貨物置于承載器材的臺面之上，承載器會將貨物重力傳至于稱重器材之上，進而導致稱重傳感器受到壓縮而產生的形變，使得粘粘于傳感器上的電阻應變片產生感應變化進而使得阻值變化。使得應變計橋路失去平衡并輸出電信號，電信號被線性放大器放大后，經由 A/D 轉換為數字信號，CPU 對質量信號進行規范化處理后直接顯示出載重汽車的質量值，傳遞給計算機管理系統，以便于后續處理。由于電阻應變計組成的電橋回路失去平衡，會在回路中產生輸出與重量數值成正比的電信號，且信號一旦經儀表處理后會顯示出重量數值。在電子汽車衡應用中，一旦稱量存在誤差，會直接影響物資計量數據的精準度。因此加大力度對地磅稱量進行誤差分析是非常必要的。

模擬式電子汽車衡通常通過模擬稱重傳感器材的輸出電信號，經過模擬接線盒傳遞信號于接收儀器，經過儀表數據處理顯示稱重物體的重量數據。此外，儀表會針對于數據信息處理后傳送于打印機等輔助設備。

數字化技術電子汽車衡的運行原理在于將模擬式稱重傳感工具的輸出信號通過數字化接線盒轉換成數字信號，再根據預定協議指令傳遞于數字化稱重儀表。經過儀表處理后的信號會顯示處被稱量物體的重量信息，儀表再依據數據傳遞于打印機、擬重虛擬軟件等輔助工具之中。

數字式車衡有別于數字化車衡，其本質區別在于A/D（單儀器模數轉換）的轉換次序的不同，其在實際應用過程中具備很大的差異。實際上，在稱重傳感器設備直接輸入數字信號的數字式稱重傳感模式最為被大眾認可與推崇。

1.3 汽車衡量器的使用

經過相關研究調查，現階段電子汽車加量檢測的技術規范在于對電子汽車的檢測結果進行誤差規避。起初需要對稱臺的信息進行考察，對汽車進行高效的衡量檢定，完成基本的技術操作以檢測出關鍵性運行問題并開展有效的應對措施。要對于稱臺的外部進行定期檢查，包括電子汽車衡量器附近的環境因素，雜質雜物要進行定期清理，防止外部因素影響衡量器的使用效能。與此同時，還需要重視秤的節數問題，若節數過多會產生秤節與秤節之間的銜接不良現象，以及傳感器與秤體間的不平衡現象。要確切落實檢查維護工作，并記錄好檢測數據，保障檢測結果能夠準確高效地反應實際情況。對于偏載稱量要請專業技術人員展開工作，盡可能地減少工作誤差以保證數值信息顯示的正確性，若數值出現差別，就要針對于一起問題進行檢修。

圖1 汽車衡量器應用模擬圖

2 電子汽車衡運行的誤差因素分析

2.1 線性變化所產生的誤差

電子汽車衡量器的輸出信號與器材承受的重量在數值上會呈現線性變化的關系。針對于這種情況，需要就稱量點位中結果誤差較大的數據信息進行有針對性的分析工作，經過分段校準稱量工具的幫助，能夠保證對于非線性輸出的數據及稱重誤差進行科學合理的控制校準，甚至是消除數據無擦，系統化地改善電子汽車衡的工作效能，確保車衡的準確性與可靠性。在電子汽車衡的檢定工作階段，將其最小稱量、最大稱量、百分之五十量值的稱量、最大允許誤差及變化稱量作為基本標準，將以上數值的數值誤差作為數據誤差。而實際誤差的大小應滿足電子汽車衡檢驗過程中關于稱量的最大允許誤差標準，進而確保電子汽車衡的稱量精準程度。

2.2 車衡外觀檢測工作誤差

對于檢查工作人員的工作重點在于稱臺體外損壞程度檢測，要檢查秤體是否有出現磨損嚴重、變形過度、開裂等情況，以及限位螺母縫隙等距離是否合適。同時，還要注意查看承臺四周及底部縫隙中是否存在雜物堵塞，各稱節之間的搭接是否足夠牢固溫度，還要注意傳感器與秤體之間的水平程度等。要通過對于外觀的檢測去評估秤體是否存在著工作性能降低。而實際上，人工檢測或多或少都會存在著一定的誤差，且檢修人員長年累月的工作會存在一定的消極怠工現象，這都會產生一定程度的誤差。

2.3 偏載誤差的影響

在偏載測試過程中，被測物體在稱臺上的位置會直接影響到檢測結果，要保證被測位置的變化不會導致誤差超過稱量的最大允許限值。承載測試環節中，其被測重物在秤臺上位置變化所引起的誤差應當不超出稱量的最大允許誤差。在稱重傳感器彈性體與電阻應變計等材料性能的工作影響下，會使得稱重傳感器材的靈敏度降低，其檢測結果存在著一定的偏差。

2.4 稱量誤差

稱重傳感器的非線性,稱重儀表的數據處理以及稱重臺摩擦都是造成稱量誤差的直接原因。摩擦是造成稱量誤差的重要因素,摩擦影響力的傳遞,這樣加載時的重量不能完全作用到稱重傳感器上,稱重傳感器的輸出信號自然偏小,此類情況,往往小稱量基本正常,加大負荷后,顯示值明顯減小。稱重臺變形、基礎塌陷,稱重臺與基礎的填充物造成了稱重臺的摩擦。

2.5 鑒別力誤差

鑒別力反映秤對載荷微小變化的反應能力,鑒別力測試的目的是檢驗秤結構的連接和摩擦,因此機械連接中的摩擦和應力是鑒別力誤差的主要來源。依據相關標準要求,測量管理體系覆蓋的每個測量過程都應評定測量不確定度。電子汽車衡作為貿易結算用測量設備,稱量結果的準確程度可能直接影響測量過程的最終結果,因此,應充分考慮到可能影響測量誤差的各種不確定因素,對電子汽車衡稱量結果進行合理評定,計算測量結果的最佳估計值以及其分散性大小。

3 控制電子汽車衡工作誤差的應對措施

3.1 實施電子汽車衡的計量誤差修正工作

對于誤差修正工作的制定要確保工作質量以及稱量工具的保養，以防出現虛假信息影響等情況。要依據電子汽車校正規范進行車衡的調試，實現滿意的工作成果。要對傳感器等問題進行檢查，保證真正的原因能夠被檢測出來，更好地解決問題。

3.2 要定期檢查儀器數值的顯示情況

對于檢測后顯示的計量數值信息要進行反復查驗，觀測檢驗儀器是否存在者擠壓、形變以及磨損的情況，以防由于儀器損壞導致檢驗成果不佳。問題一旦出現多與車衡內部線路相關，且線路的顏色繁多、網絡結構復雜，因此要依據線路連接進行特定位置檢修，嚴謹檢測線路中存在的問題，確保傳感器不會出現工作故障。

3.3 電子汽車衡的替代修正法

一旦發現電子汽車衡的工作效能以及檢測結果出現偏差與異常，卻沒有準確的依據與證明時，最好的應對措施即通過替代法來對于可疑或違規可能較大的器件進行檢測維修。在此期間，可以用相同型號、規格的器件進行替代，例如稱重傳感器、接線盒、稱重儀表盤等器件，以確保檢驗測量結果的正常。一般替代方式多用于稱量儀器的檢測看，且稱量儀表器材內部要確定未加裝不良電路。

3.4 電子汽車衡的故障排除法

在無法判別評估故障問題時，為確保工作質量有效率，相關技術人員可以通過排除法有效展開器材檢修工作。例如在判別稱重傳感器與接線盒等部件問題時，若缺少相關替代器件，可以根據注意拆除的方式排除出故障的稱重傳感器，并更換接線盒中接線位置，使得準確判別出元件中檢測質量不佳的實質原因。

另外一點，針對于檢測工作中操作難度較高以及使用效果較差等情況，需要去重新規劃工作制度及流程，以保證電子汽車衡的檢定工作能夠開展順暢的同時，凸顯出工作的重點，在較為短的工作周期中獲得檢測結果。與此同時，法律規范以及相關制度的制定也應該得到重視，針對于噸位體積較大的物件，在偏載試驗以及最大稱重測試工作中，要進行合理合規的增減措施，減低測試工作的負擔。可以采取約束規范的方式，在電子汽車衡的使用功能上增強能動性能，確保得到高效、高質量的工作效果的同時，還能減緩其他因素對于車衡運行的不利影響。

4 結語

現階段我國社會對于電子汽車衡計量工作的需求與日俱增，隨著國家政策的不斷出臺頒布，政府也在加大資金與人力的投入。我國的電子汽車衡的計量檢測通常是依據國家對車衡的檢定技術標準展開的，在國內外的工作經驗的幫助下，以制定科學合理的制度模式。于檢測工作開展過程中，不斷總結經驗并健全工作模式，控制好電子汽車衡的運行誤差與檢測精度，推進我國電子汽車衡的長遠發展。