指示器几个电气参数的探讨

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1、论模拟式称重指示器几个电气参数上海耀华称重系统有限公司张宏社对于R76—1中规定的儿个和模拟式称重指示器有关的电气参数的术语含义，现在行业里存在诸多理解，为我们制修定、执行指示器和衡器标准、型评大纲以及检定规程等计量法规文件带來很大的问题。作为从事多年称重指示器设计工作的一名工程师，我谈谈个人对这些电气参数类术语的理解。为了叙述方便，我们在这里主要描述模拟式称重指示器。一、术语含义及电气参数确定1、输入信号称重指示器输入信号是指允许输入称重指示器且能满足指示器相关计量技术文件要求的信号。其屮，指示器最小输入信号和最大输入

2、信号是指允许输入称重指示器且能满足指示器相关计量技术文件要求的最小信号和最大信号。对于模拟称重指示器，最小输入信号的信号电压（Uroi„）和最大输入信号的信号电压是指示器制造商根据指示器A/D转换电路的设计参数（比如ADC的输入极性、信号放大倍数、基准电压、ADC共模电压变化范围等）和软件处理要求來规定的。假设指示器的ADC放大倍数为G,ADC基准电压为Urcf,若指示器采用双极性输入的ADC,则ADC最大可输入信号电压UADCMax和最小可输入信号电压UAIX:Min为：U/DCMax=+Uref/GUADCMin=

3、_Uref/G假没双极性ADC的共模电压变化范围为U.、，则ADC的输入信号电压范围△为：A=2Ua/G如果指示器软件无输入信号限制，那么当△〉（UadCMux—UADCMin）时，指示器输入信号电压为：^Max=tlADCMax^Min—UADCMin.当△<（UADCMax—UADCMin）时，指示器输入<3号电压为：UMax=+A/2UMin=—若为单极性ADC,由于ADC不能接受负信号输入，所以指示器最大和最小可输入信号电压为：UMax=UADCMaxUMin=O如果指示器的软件限制最小输入信号只能为Ui，则指示

4、器输入信号电压为：^Max—^ADCMaxUMin=UL（

5、UL

6、<

7、UADCMin

8、或

9、UL

10、<△/2或UL〉0（单极性ADC））^Min指示器输入信号电压范围（制造商规定）阁1指示器输入信号电压2、测量范围信号与测量信号相关的术语是建立在称重指示器最终应用模型即衡器模型基础上的，依裾衡器模型才能使质量和指示器输入的电信号建立起对应关系。依裾衡器模型，测量范围信号实际就是在指示器上满足从零点到最大秤量Max（不考虑+9d以及应用余量）整个量程的输入信号。测量范围的最小输入信号电压U，in就是指示器的零点输入信号电压，最

11、大输入信号电压就是最大秤量时的输入信号电压。由此可知测量范围信号电压UMR为：UMR=nX（式1）n指示器的分度数，n=Max/dU每分度值d对应的输入信号电压从式1可知，测量范围信号电压是从零点时的输入信号电压与最大秤量时的输入信号电压的差值，是衡器模型下指示器整个量程段内与测量质量值对应的净输入信号电压。如下图阁2指示器测量范围信号电压与零点、最大秤量对于一台设计合理的称重指示器，所配衡器的测量范围信号电压必须是处于指示器输入信号电压范围内的。即UMR

12、Xzl即：max乂△认ninnmax一一指示器可应用的最大分度数Ufftin每个分度值d对应的最小输入信号电压从上述关系可知，称重指示器最小的UMR值是可以根据指示器技术文档给出的来确定的。理论上，最大的UMR值应该就是指示器传感器接口输出的激励电压Uexe与所配传感器的灵敏度C的乘积，UMR

13、器零点的输入信号电压范围，也就是我们通常所说的“零区”信号电压。零点最小输入信号电压就是最小静载荷信号电压UDI.min，零点最人输入信号电压就是最大静载荷信号电压uDtmax，两者的差值就是静载荷信号电压范围UDt，即Ul)L-"DLmax~"Dhnin(式2)建立在衡器模型基础上的称重指示器“零区”范围，是由指示器的初始置零范围(％FS)以及校准时确定的校准零点(也叫标定零点)确定的，所以静载荷信号即“零区”信号电压范围UdiJiJ以根据校准零点输入信号电压UzcaIibx测量范围信号电压UMR和初始置零范阑(假设用

14、/CZR()表示)来确定。假设初始置零范围正昀分配比例系数为Kp(KpUiin►校准零点电压Uzca

15、jb负向罝正向罝零零范围