數(shù)字式傳感器和數(shù)字式儀表技術(shù)的發(fā)展巳逐漸成 為稱重技術(shù)領(lǐng)域的新寵，其以調(diào)試簡便髙效、適應(yīng)現(xiàn)場 能力強(qiáng)等優(yōu)勢正在稱重技術(shù)領(lǐng)域嶄露頭角。以前公司使用的均為模擬式傳感器,現(xiàn)在地磅及靜態(tài)軌道 衡巳經(jīng)全部更新為數(shù)字式傳感器。

一、數(shù)字式地磅與模擬式地磅的區(qū)別

數(shù)字式地磅因?yàn)椴捎脭?shù)字稱重技術(shù)，構(gòu)成方式與 傳統(tǒng)的模擬地磅存在較大差異。首先，數(shù)字式地磅的儀表(或計(jì)算機(jī))和傳感器之間的接口屬于數(shù)字通信接 口（一般為RS485通信方式），儀表直接接收的是傳感器送 出的數(shù)字信號，傳輸線長度可達(dá)1200m。而普通的模擬式 汽車衡儀表和傳感器之間的接口屬于模擬接口。儀表首 先接收傳感器的模擬信號，然后再對其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后才 能進(jìn)一步處理，傳輸距離一般為(20~30)m。其次，由于數(shù) 字式地磅接收的是數(shù)字信號，調(diào)整角差時(shí)直接在儀表 中通過軟件來處理,而不像模擬式汽車衡那樣，需要調(diào)整 接線盒中的電位器來達(dá)到調(diào)整角差的目的。這些明顯的 差異，決定了數(shù)字式地磅在安裝調(diào)試時(shí)存在諸多優(yōu)越 于模擬式地磅的地方,在安裝和使用上更加便利。

二、數(shù)字式傳感器及其特點(diǎn)

數(shù)字式傳感器系統(tǒng)是在傳統(tǒng)電阻應(yīng)變式傳感器基 礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)集成而發(fā) 展起來的一種新型電子稱重技術(shù)。它是由模擬傳感器 (電阻應(yīng)變式）和數(shù)字化轉(zhuǎn)換模塊兩部分組成的。數(shù)字模 塊由高度集成化的電子電路，采用SMT表面貼裝技術(shù)制 成，主要包括放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微處理器(CPU)、存儲 器、接口電路(RS485)和數(shù)字化溫度傳感器等。它具有 以下特點(diǎn)：

首先，數(shù)字式傳感器采用集成化的A/D轉(zhuǎn)換電路、 數(shù)字化信號傳輸和數(shù)字濾波技術(shù)，傳感器的信號傳輸距 離較遠(yuǎn)，可達(dá)1200m,抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)字傳感器內(nèi)模擬 信號的傳輸距離極短，同時(shí)傳感器外殼（彈性體)本身又 是一個(gè)良好的屏蔽罩，僅這兩個(gè)特點(diǎn)就決定了其抗干擾 能力的優(yōu)勢，在很大程度上提高了傳感器的穩(wěn)定性。

其次，保密性好，具有防作弊功能，能有效防止遙控裝置作弊，一旦發(fā)現(xiàn)就會自動采取出錯(cuò)報(bào)警，有力保障了 數(shù)據(jù)的安全性與準(zhǔn)確性。使用模擬式傳感器的地磅被 安裝作弊裝置的情況比較普遍，首秦公司周圍的幾家有模 擬式地磅的公司幾乎全被安裝過作弊裝置，造成了很大 的經(jīng)濟(jì)損失。由于作弊裝置本身體積小，加之安裝極其簡 便，因此不容易被發(fā)現(xiàn)，給計(jì)量數(shù)據(jù)的安全性造成了極 大的隱患。現(xiàn)在首秦公司的大型貿(mào)易衡器（除動態(tài)軌道 衡外）已經(jīng)全部進(jìn)行了數(shù)字化改造，成為數(shù)字式地磅， 從而使計(jì)量數(shù)據(jù)的安全性得到了良好的保障，也更好地 維護(hù)了公司的經(jīng)濟(jì)利益。

第三，由于數(shù)字式傳感器具有自動采集預(yù)處理、存 貯和記憶功能，并具有唯一標(biāo)記，多只傳感器并聯(lián)組秤 后可分別檢查每個(gè)傳感器的狀態(tài)，便于故障診斷。公司現(xiàn)在使用的數(shù)字式傳感器為YC- CA-n-D型,單只傳感器承載量為50000kg。最初，公司的地磅及軌道衡所使用的均為模擬式傳感器，設(shè) 備工作狀態(tài)不穩(wěn)定，每次出現(xiàn)問題很難判斷是哪一只傳 感器有問題，只能通過打開接線盒檢查每一根傳感器的 信號情況，用排除法逐個(gè)進(jìn)行檢查，花費(fèi)很長時(shí)間才能 找到有問題的傳感器。問題解決后還要聯(lián)系質(zhì)監(jiān)局的檢 定人員進(jìn)行檢定，檢定費(fèi)用從正常的一年兩次也變?yōu)槎?/span> 次，人力、物力、財(cái)力都造成了很大的浪費(fèi)，最重要的是的正常生產(chǎn)帶來了負(fù)面影響。自從進(jìn)行了數(shù)字化| 的改造以后，以前出現(xiàn)過的諸多問題都已經(jīng)解決，設(shè)備| 狀態(tài)良好，運(yùn)行比較穩(wěn)定，即使在二期工程投產(chǎn)后，公司每日的進(jìn)料量比以前增加了 1倍的情況下，數(shù)字式傳感 器的狀態(tài)仍非常穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)過任何問題，充分證明了數(shù)字式傳感器的優(yōu)越性能及其在實(shí)際生產(chǎn)中起到的 重要作用。

三、數(shù)字接線盒

數(shù)字接線盒是英文Digital J-Bm的中文名稱，沿用了 模擬傳感器的“J-BOX”接線盒名稱。模擬傳感器的接線盒是真正起接線作用的器件，而一般數(shù)字接線盒除沒有顯示功能外，包含了稱重顯示器的基本功能:放大、數(shù)/模 ： 變換和數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)字接線盒也可視為沒有顯示器的稱重 顯示器。另外，現(xiàn)今的一些數(shù)字接線盒也可顯示稱重值。因 此，數(shù)字接線盒和稱重顯示器并無明確的界線。但與工業(yè) 中使用的稱重控制儀相比，數(shù)字接線盒只有通信接口，而 沒有控制信號的輸人口和輸出口，只通過通信接口RS485 或RS232連到專用的顯示器或計(jì)算機(jī)。數(shù)字接線盒和數(shù) 字傳感器的出現(xiàn)，雖然從表面上看與過去的模擬結(jié)構(gòu)沒 有多大區(qū)別，但在理念上確有進(jìn)步。

四、分析與討論

數(shù)字系統(tǒng)可以得到每只傳感器的原始稱重信號，并 可對每一傳感器各自尋址。這樣可對每一只傳感器的稱 重狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和分析，實(shí)現(xiàn)了在線故障的檢測；在不影響校準(zhǔn)的情況下更換傳感器；以及在多只傳感器系統(tǒng)中，當(dāng)有一只傳感器發(fā)生故障時(shí)，仍可根據(jù)該傳感器以； 往的信息，在不更換該傳感器的情況下，使系統(tǒng)在保證 一定準(zhǔn)確度的情況下繼續(xù)工作。這對配料系統(tǒng)的情況具 有很重要的意義，而這些功能是將傳感器并聯(lián)使用的模 擬系統(tǒng)所不能實(shí)現(xiàn)的。

數(shù)字系統(tǒng)的最主要的特點(diǎn)：第一，每只傳感器具有 各自的地址，可通過RS485等通信接口査詢單個(gè)傳感器 的工作狀態(tài)。第二，可以直接獲得每只傳感器的原始輸 出信號，而不是得到一個(gè)由多只傳感器并聯(lián)組合在一起 的無物理量相對應(yīng)的未知模擬信號。正是有了這兩大特 點(diǎn)，才使數(shù)字系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了探測、辨認(rèn)、診斷等“智能”

化功能。第三，能對傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的軟件補(bǔ)償(如溫 度、線性、蠕變等）。從原理上講，只要傳感器的穩(wěn)定性 好，就可以經(jīng)過軟件實(shí)現(xiàn)理想的補(bǔ)償。這種方法在對傳感器的補(bǔ)償方面早巳得到證明，因此可將傳感器的制造 精力主要放在穩(wěn)定性上。