本文對地磅傳感器橋路網(wǎng)絡(luò)不對稱布局引起多只傳感器并聯(lián)后零點(diǎn)產(chǎn)生異常，對 計(jì)量精度的影響進(jìn)行全面科學(xué)的分析，使大家了解了某些地磅產(chǎn)生偏載誤差的原因。

曰前，接到長豐海螺水泥有限公司的電話，稱該 公司的一臺SCS-50型地磅誤差較大，用戶 反映強(qiáng)烈，于是我們立即趕至現(xiàn)場帶檢衡車）。該 地磅是1999年安裝使用的，期間曾更換過傳感 器，使用頻率較高，且時有超載車輛經(jīng)過。到達(dá)現(xiàn)場 后，我們首先檢查限位，正常，檢查秤底有無異物，也 正常，于是開著檢衡車上磅，進(jìn)行段位檢查，發(fā)現(xiàn)西 邊段位誤差較大，于是用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對西邊段位的四 只傳感器進(jìn)行偏載測試，后發(fā)現(xiàn)西北角的1只傳感 器誤差較大，斷電測量其阻抗，符合要求，懷疑判斷 失誤，通電后重新檢定，問題還在，不得不更換傳感 器，問題解決。回來后，經(jīng)過查詢資料及向生產(chǎn)廠家 的技術(shù)人員請教，弄清了原因：該傳感器橋路網(wǎng)絡(luò)的 不對稱。

所謂橋路網(wǎng)絡(luò)的對稱問題，是指供橋兩線上分 別串聯(lián)的各補(bǔ)償調(diào)整電阻必須阻值一一對應(yīng)相等; 輸出兩線上的輸出阻抗調(diào)整電阻也必須一分為二，

對稱串聯(lián)在兩線上，不允許把調(diào)整電阻單邊串入。 對稱串入或單邊串入，在單個傳感器檢定時發(fā)現(xiàn)不 出有什么區(qū)別，所以在全面推廣并聯(lián)組秤技術(shù)之后，

生產(chǎn)廠家?guī)缀醵疾辉谝鈽蚵费a(bǔ)償、調(diào)整電阻的對稱 問題，更缺乏專門研究和認(rèn)識。但自并聯(lián)組秤技術(shù) 在國內(nèi)全面推廣以后由此產(chǎn)生的一系列問題，逐漸 引起重視。

1.不對稱布局引起多只傳感器并聯(lián)后零點(diǎn)異常

為了便于分析，我們用一種最惡劣的組合模式， 有意識讓兩只同量程、同結(jié)構(gòu)的傳感器造成調(diào)整電 阻嚴(yán)重不對稱，并把它們并聯(lián)起來進(jìn)行試驗(yàn)。用來試 驗(yàn)的傳感器，其單只的靈敏系數(shù)均一致，應(yīng)變計(jì)阻抗 均為350?，圖中是人為串入的調(diào)整電阻 (30?)，并把各自的零點(diǎn)輸出調(diào)整到近乎為零。顯 然，串入后兩只傳感器的靈敏系數(shù)和輸出阻抗都仍 然是一致的。就單只傳感器而言，測力機(jī)上標(biāo)定的各 項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)0.03級，無法發(fā)現(xiàn)它們之間存在什 么差異。但一旦并聯(lián)組成一個稱量橋路時如圖1)， 則會發(fā)現(xiàn)，其零點(diǎn)輸出竟為58mY該傳感器額定量 程時的輸出僅為20mV)。就某一只傳感器而言，它 的輸入、輸出阻抗對稱狀況不外有3種：對稱、左邊 大、右邊大。因此，兩只傳感器并聯(lián)組秤后的綜合狀 態(tài)就可能有九種狀態(tài)。若是4只或更多傳感器并聯(lián)， 也就可能產(chǎn)生更多的隨機(jī)組合形式。如何解釋上述 現(xiàn)象呢？誠如大家所知，電橋的輸出電壓可用下式表 達(dá)：

其中R1?R2、R3、R4分別為橋臂電阻。由公式可 見，空載時輸出為零的條件是可以利 用這個計(jì)算公式來計(jì)算和解釋并聯(lián)組秤后的零點(diǎn)異 常現(xiàn)象。但這種計(jì)算十分復(fù)雜且無必要。因?yàn)閷?shí)踐巳 確切證明，并聯(lián)電子秤用傳感器輸入、輸出線上的補(bǔ) 償、調(diào)整電阻是必須對稱的，否則會引起較大、甚至 極大的零點(diǎn)輸出。

2.橋路網(wǎng)絡(luò)不對稱布局對計(jì)量精度的影響

對于大多數(shù)補(bǔ)償、調(diào)整電阻不對稱布局的傳感 器，并聯(lián)組秤后的輸出零點(diǎn)不會產(chǎn)生異常現(xiàn)象。但 不能憑此就認(rèn)為傳感器補(bǔ)償調(diào)整網(wǎng)絡(luò)允許不對稱， 誤認(rèn)為只要組秤時采用適當(dāng)?shù)慕M合就能解決問題。 因?yàn)楸M管組合后的總零點(diǎn)不大，但內(nèi)電路仍然引起 偏流。其結(jié)果使傳感器實(shí)際工作電流不等于設(shè)計(jì) 值，也不等于單只傳感器標(biāo)定時的工作電流。零點(diǎn) 溫度補(bǔ)償電阻、彈性模量補(bǔ)償電阻等熱敏電阻及線 性補(bǔ)償電阻，最終均以電流與AR乘積的形式起補(bǔ) 償作用。系數(shù)調(diào)整電阻也以供橋線上電流與其電阻 R的乘積而起到分壓作用。所以盡管某些不對稱傳 感器組合后并不產(chǎn)生異常零點(diǎn)，但由此產(chǎn)生的偏流， 卻會使電子秤處于“故障”工作狀態(tài)。其明顯表現(xiàn)是： 電子秤零漂增加，溫漂增加，各傳感器的靈敏系數(shù)產(chǎn) 生變化。由于有偏流的存在，所以調(diào)整電阻不對稱布 局補(bǔ)償?shù)膫鞲衅鳎坏┒嘀徊⒙?lián)組秤時，還可能會出 現(xiàn)下列兩種情況：1.盡管各傳感器靈敏度系數(shù)，輸出 阻抗的一致性合乎要求，但組秤后，出現(xiàn)較大的四角 誤差，而且無法調(diào)整一致。2.盡管各傳感器的溫度特 性數(shù)據(jù)均優(yōu)，但并聯(lián)組秤后零點(diǎn)溫漂，靈敏系數(shù)溫度 影響變差。