數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的檢測(cè)分析報(bào)告

            數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的檢測(cè)分析報(bào)告

        ＯＩＭＬＲ７６《非自動(dòng)衡器》建議一個(gè)非常重要的變化是明確了可以單獨(dú)對(duì)非自動(dòng)衡器的模塊頒發(fā)ＯＩＭＬ合格評(píng)定證書(shū)，數(shù)字式稱(chēng)重顯示器列居其一，為此增加了附錄Ｃ《儀表（顯示器）指示器和模擬數(shù)據(jù)處理裝置的試驗(yàn)及證書(shū)》。這一新的變化為衡器生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的發(fā)展空間，也為用戶(hù)提供了更為廣泛的選擇余地。而作為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)，在對(duì)稱(chēng)重顯示器進(jìn)行型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)工作時(shí)，也必須依據(jù)新版建議進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)工作。

        依據(jù)ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版的規(guī)定，可以對(duì)數(shù)字式稱(chēng)重顯示器進(jìn)行全性能試驗(yàn)，并頒發(fā)ＯＩＭＬ型式批準(zhǔn)證書(shū)，這為衡器用戶(hù)提供了更為廣泛的選擇空間。而作為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在對(duì)數(shù)字式稱(chēng)重顯示器進(jìn)行型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)工作時(shí)，可依據(jù)新版建議中提供的檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)量。本文將依據(jù)ＯＩＭＬＲ７６－１２００６（Ｅ）版，并結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)對(duì)數(shù)字式稱(chēng)重顯示器檢測(cè)進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

　　
　　在進(jìn)行數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的檢測(cè)時(shí)，類(lèi)似于整機(jī)衡器，需要了解其準(zhǔn)確度等級(jí)、檢定分度數(shù)、溫度范圍等技術(shù)參數(shù)。但有別于整機(jī)衡器，由于稱(chēng)重儀表的輸入為電信號(hào)，還需要了解其輸入信號(hào)范圍、zui小輸入信號(hào)，傳感器阻抗范圍以及zui大電纜長(zhǎng)度。
　　
　　輸入信號(hào)范圍為：擬與稱(chēng)重顯示器連接的稱(chēng)重傳感器的輸出模擬信號(hào)范圍應(yīng)在顯示器指示器的輸入信號(hào)范圍以?xún)?nèi)。zui小輸入信號(hào)類(lèi)似于整機(jī)的檢定分度值的概念，為稱(chēng)重顯示器規(guī)定的每個(gè)檢定分度值的zui小輸入信號(hào)（μＶ／ｅ），它應(yīng)該等于或小于與其連接的稱(chēng)重傳感器輸出的模擬信號(hào)除以檢定分度數(shù)。傳感器阻抗范圍為：與數(shù)字稱(chēng)重儀表連接的傳感器等效阻抗應(yīng)在其規(guī)定的范圍以?xún)?nèi)。
　　
　　在申請(qǐng)數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的型式試驗(yàn)時(shí)，生產(chǎn)廠家需要提供顯示器指示器的準(zhǔn)確度等級(jí)、檢定分度數(shù)、溫度范圍、輸入信號(hào)范圍、zui小輸入信號(hào)、傳感器阻抗范圍、與傳感器的連接方式（串聯(lián)、并聯(lián)）、接線方式（四線制、六線制）等技術(shù)參數(shù)，以便試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行型式試驗(yàn)。
　　
　　１試驗(yàn)要求
　　
　　數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的干擾測(cè)試應(yīng)采用稱(chēng)重傳感器或帶稱(chēng)重傳感器的秤臺(tái)，在高阻抗和zui小輸入信號(hào)的條件下進(jìn)行測(cè)試；其余測(cè)試可采用與顯示指示器相匹配的稱(chēng)重傳感器模擬器在低阻抗和zui小輸入信號(hào)（對(duì)于重復(fù)性、溫度和濕熱穩(wěn)態(tài)測(cè)試，還需要在高增益）條件下進(jìn)行。
　　
　　稱(chēng)重顯示器在試驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)在使用中連接稱(chēng)重傳感器和秤臺(tái)的情況，故在zui小模擬靜載荷的選擇上應(yīng)采用制造商給定的zui小值。
　　
　　在干擾測(cè)試時(shí)，型式試驗(yàn)申請(qǐng)者應(yīng)提供與數(shù)字式稱(chēng)重顯示器連接的所有外圍設(shè)備連接到相應(yīng)的接口上。如果不能實(shí)現(xiàn)，則至少應(yīng)將電纜連接到各個(gè)接口上，電纜型號(hào)及長(zhǎng)度應(yīng)按照制造商手冊(cè)中的規(guī)定，如果規(guī)定長(zhǎng)度大于三米，則僅有三米的電纜進(jìn)行測(cè)試。
　　
　　以上規(guī)定可以確保對(duì)稱(chēng)重顯示器的測(cè)試包含了zui大應(yīng)用范圍，這就意味著測(cè)試是在zui嚴(yán)苛的條件下進(jìn)行的。
　　
　　２試驗(yàn)設(shè)備
　　
　　除干擾試驗(yàn)采用稱(chēng)重傳感器或帶稱(chēng)重傳感器的秤臺(tái)，其它試驗(yàn)可采用與稱(chēng)重顯示器指示器相匹配的稱(chēng)重傳感器模擬器。在測(cè)試之前，稱(chēng)重傳感器模擬器應(yīng)采用數(shù)字式稱(chēng)重顯示器的激勵(lì)電壓值為輸入電壓，用準(zhǔn)確度等級(jí)較高的標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)（ＡＣ激勵(lì)電壓應(yīng)采用ＡＣ校準(zhǔn)）。
　　
　　如果稱(chēng)重儀表的每個(gè)檢定分度值（ｅ）的zui小輸入電壓非常小，例如小于或等于１μＶ／ｅ，這樣電壓波動(dòng)其它影響１低阻zui小就很難找到適合的模擬器或稱(chēng)重傳感器用于測(cè)量其線性。對(duì)于１μＶ／ｅ的稱(chēng)重顯示器，如果誤差系數(shù)ｐｉ為０．５，模擬載荷小于５００ｅ時(shí)的zui大允許誤差為？０．２５μＶ，則此時(shí)選擇的模擬器誤差影響應(yīng)不超過(guò)０．０５μＶ，或者至少重復(fù)性應(yīng)等于或優(yōu)于０．０５１μＶ。
　　
　　在模擬數(shù)字稱(chēng)重顯示器可連接zui大數(shù)量的稱(chēng)重傳感器時(shí)，通過(guò)在激勵(lì)線上外接一個(gè)歐姆分流電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該電阻與稱(chēng)重傳感器模擬器或稱(chēng)重傳感器并聯(lián)。在測(cè)試過(guò)程中，需要注意稱(chēng)重傳感器模擬器的溫度特性，特別是在溫度試驗(yàn)中，盡管模擬器放置于溫箱以外，由于溫箱保溫性能的影響，以免由于模擬器的溫度偏差造成對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
　　
　　３型式試驗(yàn)
　　
　　當(dāng)使用稱(chēng)重傳感器模擬器對(duì)數(shù)字式稱(chēng)重顯示器進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于模擬器是以電信號(hào)輸出，輸入到稱(chēng)重顯示器指示器中的，因此試驗(yàn)表格中應(yīng)以μＶ或ｍＶ為單位的電輸入信號(hào)表示。當(dāng)采用稱(chēng)重傳感器進(jìn)行干擾試驗(yàn)時(shí)，傳感器的輸出需要通過(guò)添加秤臺(tái)及砝碼載荷來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　
　?。醋詣?dòng)補(bǔ)償功能的試驗(yàn)
　　
　　該測(cè)試旨在用于與采用應(yīng)變技術(shù)的稱(chēng)重傳感器（稱(chēng)重傳感器連接使用四線制或六線制原理）相連接的稱(chēng)重顯示器，不允許四線制技術(shù)用于稱(chēng)重傳感器電纜線的加長(zhǎng)，或使用附加電纜將獨(dú)立的稱(chēng)重傳感器接線盒與稱(chēng)重顯示器相連接。數(shù)字式稱(chēng)重顯示器表采用六線制技術(shù)，有一對(duì)自動(dòng)補(bǔ)償輸入線使稱(chēng)重指示其能夠?qū)σ螂娎|的加長(zhǎng)及溫度變化引起的電纜電阻變化導(dǎo)致稱(chēng)重傳感器激勵(lì)電壓變化的影響進(jìn)行補(bǔ)償。但是，與功能的理論原理相比，由于數(shù)字式稱(chēng)重顯示器自動(dòng)補(bǔ)償輸入端的輸入阻抗有限，對(duì)稱(chēng)重傳感器激勵(lì)電壓的補(bǔ)償也是有限的。這使得因溫度變化引起的電纜電阻變化可能導(dǎo)致某種影響，從而引起量程明顯漂移的結(jié)果。模擬六線制技術(shù)的zui大電纜長(zhǎng)度，可以通過(guò)在所有六條線上接入可變歐姆電阻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。電阻器可以設(shè)置為zui大電纜電阻，即zui大電纜長(zhǎng)度（取決于所采用的材料（例如：銅或其它材料）以及其橫截面積）。但是，在多數(shù)情況下，只需將電阻器接入激勵(lì)線和自動(dòng)補(bǔ)償線中就足夠了，因?yàn)榕c自動(dòng)補(bǔ)償端的輸入阻抗相比，信號(hào)輸入端的輸入阻抗要高得多。因此，信號(hào)輸入電流接近為零，或與激勵(lì)及自動(dòng)補(bǔ)償線的電流相比非常小?？梢哉J(rèn)為輸入電流接近零而不會(huì)產(chǎn)生明顯影響，因此這里的電壓降可以忽略不計(jì)。
　　
　　５結(jié)論
　　
　　數(shù)字式稱(chēng)重顯示器在進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試時(shí)，只有所有項(xiàng)目都滿(mǎn)足其zui大允許誤差，才能表明該設(shè)備符合ＯＩＭＬＲ７６中規(guī)定的計(jì)量性能要求，才能頒發(fā)型式評(píng)價(jià)合格證書(shū)，否則不得給予通過(guò)。這就對(duì)稱(chēng)重顯示器廠家提出了更高的技術(shù)要求，同時(shí)為用戶(hù)提供了良好的技術(shù)保障，也對(duì)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的測(cè)試人員提出了有別于衡器整機(jī)測(cè)試的新的挑戰(zhàn)。