称重指示器激励反馈功能的探讨

 称重指示器激励反馈功能的探讨

    【摘要】  本文讨论了称重指示器激励反馈功能的要求及测试方法，对相关标准的有

关要求和测试方法提出了修改意见。

-2008《非自动衡器》等同采用OIML R76-2006《非自动衡器》，相比于前

一版的OIML R76，新版本引入了模块的概念，并因此引出了用不同生产商制造的称重传感

器、称重指示器等模块能否组成合格衡器的问题。为解决该问题，R76-2006的3.10.2.3条对

非自动衡器提出了兼容性的要求，并在附录F中规定了对称重指示器的兼容性的检测方法。

R76附录F中对称重指示器规定了为确定最大信号电缆长度而需要进行的激励自动补偿功能

（即激励反馈功能，或称长线自动补偿功能）的测试方法。R76-2006中关于称重指示器的

内容吸收了WELMEC 2.1《称重指示器试验指南（非自动衡器）》中的思想，因此本文中我

们从WELMEC 2.1《称重指示器试验指南（非自动衡器）》开始讨论这个话题。

    1  问题的提出

    R76将非自动衡器的最大允差按误差分配系数Pi分配给组成衡器的各个模块，并要满足

下式的要求：

    连接称重指示器与称重传感器的信号电缆也会引入误差。R76将该误差合并在分配给称

重指示器的误差中。信号电缆引起称重误差的主要因素是阻抗，对于通常的直流激励的称重

仪表就是电缆的直流电阻。恒定温度下信号电缆电阻引起的误差在标定过程中就自动校正

了，而环境温度改变引起的电缆电阻变化将可能引起衡器使用中的称量误差。R76和

WELMEC 2.1认为该误差是确定信号电缆长度的决定因素。

    2   WELMEC 2.1《称重指示器试验指南（非自动衡器）》的测试方法

    WELMEC是欧盟成员国法定计量机构与EFTA之间的一个协定。WELMEC 2.1《称重指

示器试验指南（非自动衡器）》是一个推荐性的指南‘1]，但它的主要思路己体现在R76-2006

中。WELMEC 2.1的附录5“称重传感器接口的试验”详细介绍了确定最大电缆长度的试验方

法。其确定电缆电阻产生的最大允许误差E缆用下图表示：

    上图中，ES为称重指示器在工作温度上限和工作温度下限量程变化量的一半。

    WELMEC 2.1认为电缆引起衡器的误差是由于电缆电阻的变化影响到了称重传感器的

激励电压，从而产生了误差，并由此推导了计算公式和测试方法。

    WELMEC 2.1的试验方法是：先按称重仪表允许连接的传感器个数选择Rex，再选择不

同的Rc测量最小载荷下和最大载荷下的示值，计算单位Rc对量程变化的影响Sx，再用下

式计算最大电缆电阻

再根据导线的截面积和电阻率计算出最大电缆长度。

    由于六线制称重指示器对激励电压的变化起到了补偿作用，因此电缆电阻的变化影响到

了称重传感器的激励电压从而产生了误差的结论是错误的。虽然如此，WELMEC 2.1的测试

程序还是有意义的，只是该测试方法固定了一些参数，对运算进行了简化。固定的参数是：

最大工作温度范围是50℃，温度的变化范围为最大工作温度的1/2，即25℃；导线电阻的温

度系数O【取为4xl0-3。

    在实践中，按此方法对有的称重指示器测试和计算出的信号电缆最大长度有可能达到不

可思议的如数千米的长度。