本文分析了電子秤并聯(lián)式接線(xiàn)盒所存在的問(wèn)題，提出了改進(jìn)建議，同時(shí)對(duì)替代的新 產(chǎn)品作了介紹。

一、存在的問(wèn)題

電子秤偏載調(diào)試用的并聯(lián)式接線(xiàn)盒，是由 多圈電位器W和電阻Rq串聯(lián)后與稱(chēng)重傳感器LC 的輸出端并聯(lián)而得名。并聯(lián)式拼線(xiàn)盒調(diào)整單元圖， 如圖1所示。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)W -R1流作用對(duì)傳感 器輸出電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使多個(gè)傳感器的靈敏 度與輸出阻抗的比值接近一致來(lái)達(dá)到偏載調(diào)平的 目的，又稱(chēng)為電流調(diào)解式。因其整體性能略?xún)?yōu)于 串聯(lián)式接線(xiàn)盒而被廣泛采用。本文以電阻分析和 圖示說(shuō)明相結(jié)合的方式提出并聯(lián)式接線(xiàn)盒存在的 問(wèn)題及改進(jìn)建議。

為了便于分析把電位器W可調(diào)圈數(shù)設(shè)為24 圈，以電子汽車(chē)衡中使用最多的橋式傳感器為例 并把其輸出阻抗最大值設(shè)為704ft,通常并聯(lián)式接 線(xiàn)盒電路中W=200kft、Ri=10kft,調(diào)整電位器W 并按【0kft?200kft)+10kft】 /704ft計(jì)算，得到 電位器與傳感器輸出端并聯(lián)坐標(biāo)圖這里也包括以 下調(diào)整量的計(jì)算均沒(méi)有考慮其他并聯(lián)傳感器的影 響）。從這條曲線(xiàn)可看出，開(kāi)始的0.6圈 (W=0kft ~5kft 調(diào)整值 672.44ft-657.7ft=14. 74ft,調(diào)整量為 14.74ft/704ft=2.094% ；開(kāi)始的 1.2 圈（W=0kft ~10kft 調(diào)整 22.36ft,調(diào)整量 3.176% ;第①個(gè)3圈（0kft -25 kft 調(diào)整 32.42ft,而第⑧個(gè)3圈（175kft -200kft 僅調(diào) 整0.32ft,第①個(gè)3圈調(diào)整值正好是第⑧個(gè)3圈 的100倍。調(diào)試效果非常不均勻。電位器最后幾 圈幾乎沒(méi)有效果但不影響衡器穩(wěn)定性；電位器起 始幾圈調(diào)整效果很明顯，這時(shí)電位器觸點(diǎn)位置變 化和接觸電阻變化的影響就比較大，特別是一旦 進(jìn)入0.6圈的范圍內(nèi)，一般的機(jī)械振動(dòng)就可能引起 衡器顯示值波動(dòng)，影響衡器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

二、改進(jìn)建議

（一）建議一

通常人們把串接于電位器W中電阻R1的作 用誤認(rèn)為“是為了防止電位器短路而設(shè)”實(shí)為不 妥。假如R1 = 0歐姆、W =歐姆，那么它對(duì)于電位器、 稱(chēng)重傳感器、衡器顯示器均無(wú)任何傷害，僅僅是 此只傳感器無(wú)輸出信號(hào)而已。從坐標(biāo)圖上可得知 R1設(shè)置的目的，一是防止電位器起始幾圈調(diào)整過(guò) 于靈敏造成穩(wěn)定性過(guò)差；二是決定了調(diào)整量。如 圖2所示，W=200kft、R1=10kft其最大調(diào)整量 為（701.65ft -657.70 / 7040 = 6.24% ;假如 R1 =1kft其最大調(diào)整量可達(dá)（201 kft II 704ft-1kft |704ft / 704ft =41%,如此大的 調(diào)整量其穩(wěn)定性肯定很差。調(diào)整量與穩(wěn)定性是對(duì) 矛盾體，要提高穩(wěn)定性必然要減小調(diào)整量。近年 來(lái)國(guó)產(chǎn)傳感器的質(zhì)量有所提高，3%的調(diào)節(jié)量已足 夠。因此可把影響接線(xiàn)盒穩(wěn)定性很大的電位器初 始0.6圈去掉，或去掉1.2圈，即加大R1的阻值。 當(dāng)R1 = 15kft時(shí)調(diào)整量為4.16% ； R1 = 20kft時(shí)調(diào) 整量為3.08% ,這樣不僅排除穩(wěn)定性差的擔(dān)憂(yōu)， 調(diào)整電位器時(shí)也平滑得多。

（二）建議二

在接線(xiàn)盒使用說(shuō)明書(shū)中大多注明“電位器已 調(diào)中”。當(dāng)W =200kft調(diào)中為100kft時(shí)從坐標(biāo)圖 中得知W =100kft時(shí)對(duì)應(yīng)的阻值為699.52ft,調(diào) 整電位器 W=0kft ~100kft 調(diào)了 41.82ft, W = 100kft?200kft調(diào)了 2.13ft,調(diào)整下降的量是調(diào) 整上升量的20倍，往往造成調(diào)到頭也升不上去， 只得把顯示多的全部降下來(lái)。所謂調(diào)中應(yīng)看效果, 上升和下降的調(diào)整量應(yīng)該相差不多才正確，為此 電位器的“中點(diǎn)”應(yīng)預(yù)調(diào)40kft為好。

㈢建議三

并聯(lián)式接線(xiàn)盒中的所有電阻、電位器均先通 過(guò)串聯(lián)然后再把各支路并接在一塊，因此不能單 獨(dú)測(cè)量電位器的實(shí)際阻值；不易回復(fù)原始位置； 也不能判斷它的好壞，對(duì)調(diào)試和維修都帶來(lái)不便。 唯一的辦法也只有將隔離電阻I或R)的一角 斷開(kāi)，與其拆下焊上帶來(lái)麻煩，尚不如在線(xiàn)路板 的正面設(shè)置可通斷的焊接端點(diǎn)。

㈣建議四

首先分析隔離電阻R2、R3處于兩個(gè)極端阻值 產(chǎn)生的后果，當(dāng)R2=R3=^ft時(shí)，相當(dāng)于把傳感 器輸出線(xiàn)斷開(kāi)，衡器顯示器得不到信號(hào)；當(dāng)R2 = R3=0ft時(shí)，各傳感器輸出調(diào)節(jié)回路W-R1等于全 部并聯(lián)在一塊，相當(dāng)于在總輸出端并接一個(gè)僅能衰 減總輸出信號(hào)且與調(diào)節(jié)回路毫無(wú)關(guān)系的電阻，使調(diào) 節(jié)無(wú)效。并聯(lián)式接線(xiàn)盒中隔離電阻的取值主要是由電子秤顯示器的供橋電壓、最小分辨率以及傳感器輸 出阻抗這三個(gè)主要方面來(lái)決定，不能盲目跟風(fēng)國(guó)外。 國(guó)產(chǎn)的衡器顯示器其供橋電壓一般為5V,儀表最小 分辨率為0.1+V/d,因此隔離電阻的阻值單只 為傳感器輸出阻抗1倍?2倍即可。建議：傳感器 輸出阻抗為350ft時(shí)R2 = R3 =750ft； 700ft時(shí) R2=R3=1.5kft ； 4kft 時(shí) R2=R3=5kft,在基本保 證隔離作用后盡可能地減少傳感器輸出電壓的損失。

三、隔離電阻精度的要求

隔離電阻的存在能減小傳感器輸出阻抗離散 度對(duì)各傳感器輸出的影響。減小影響量的程度除 了阻值的大小外還來(lái)源于電阻自身的質(zhì)量指標(biāo)， 一是溫度系數(shù)要小，阻值越大受溫度影響的量就 越大（略；二是對(duì)隔離電阻精度的要求。如圖1 所示R2=R3=2.5kft,橋式傳感器輸出阻抗最大為 704ft,原始的阻抗離散度4ft/700ft = 0.5714%。采 用精度0.1%的電阻2個(gè)2.5kft的均差按0.1%計(jì), 為2.5ft+4ft)/5700ft =0.114%,輸出阻抗離散度降低0.5714% -0.114% ?5倍，當(dāng)然隨著調(diào)整電位 器W降低的倍數(shù)不是個(gè)固定值，但最少也能降低3 倍以上。市場(chǎng)上接線(xiàn)盒良莠不齊，有不少采用1% 精度的隔離電阻，輸出阻抗離散度C25ft+4ft
/5700ft =0.5088%與原始值的0.5714%已經(jīng)接近, 對(duì)傳感器輸出的影響就更大了。

四、調(diào)整量與影響量的關(guān)系

并聯(lián)式接線(xiàn)盒調(diào)整任一角電位器都會(huì)影響其 他角傳感器輸出阻抗同方向的變動(dòng)，也就是各傳 感器間相互影響造成示值的變動(dòng)。衡器顯示器顯 示的差值=調(diào)整量+影響總量=[1+fc (n-1) /n]?調(diào) 整量，其中影響總量=k (n-1)/n]?調(diào)整量，平均影 響量=k/ (n-1) ]x調(diào)整量式中n為傳感器只數(shù), k為輸出電路的品質(zhì)因數(shù)&各）。在實(shí)際組秤偏載 調(diào)試過(guò)程中，影響量并不是按平均分配的，主要 是秤臺(tái)的分力作用形成近處影響大，遠(yuǎn)處影響小。 往往所壓砝碼重心位置不同，端頭四只傳感器與 中部傳感器實(shí)際所得力值相當(dāng)不同。受此影響數(shù) 字式電子秤在傳感器受力不均時(shí)，數(shù)字角差修正 的精度并不理想。

以上對(duì)并聯(lián)式接線(xiàn)盒的改進(jìn)建議僅僅是在原 電路基礎(chǔ)上的小改進(jìn)，唯有電路上的創(chuàng)新才能從 根本上解決問(wèn)題。能替代的數(shù)字式接線(xiàn)盒加上數(shù) 字儀表固然可行，但存在成本高又太嬌氣的缺點(diǎn), 不便普及。

五、新產(chǎn)品介紹

經(jīng)大量實(shí)踐驗(yàn)證的“多用途模擬式接線(xiàn)盒” 專(zhuān)利產(chǎn)品，最突出的特點(diǎn)是調(diào)整任一角不影響其 他角，基本上是調(diào)試一遍再?gòu)?fù)查一遍即可快速調(diào) 平衡器偏載誤差；檢測(cè)元件不僅用于傳感器的調(diào) 平還能方便檢測(cè)各傳感器的輸出值，有了具體數(shù)值就可以指導(dǎo)安裝和檢修；克服了傳統(tǒng)模擬式電子秤信號(hào)不可辨別以及各傳感器間相互影響，造 成的不易調(diào)試、故障難查等弊端，使模擬式電子秤技術(shù)走向成熟。其維修版可適應(yīng)傳感器靈敏度 超差±20%的角差調(diào)試，調(diào)任一角對(duì)其他角的影響 量甚微。新型接線(xiàn)盒具有調(diào)試快捷、指導(dǎo)安裝、 方便檢修又能穩(wěn)定稱(chēng)量精度等特點(diǎn)，其成本僅增 加幾十元。采用專(zhuān)利新型接線(xiàn)盒的模擬式汽車(chē)衡 可與數(shù)字式汽車(chē)衡相媲美，也是對(duì)某些廠(chǎng)家通過(guò) 改變傳感器靈敏度壟斷市場(chǎng)份額的終結(jié)。

專(zhuān)利簡(jiǎn)易型接線(xiàn)盒是利用部分專(zhuān)利技術(shù)采取 最簡(jiǎn)設(shè)計(jì)制造的。主要特點(diǎn)是解決了調(diào)整回路對(duì) 輸出零點(diǎn)的影響，調(diào)整是線(xiàn)性的效果均勻，可直 接測(cè)出其值，調(diào)整量為6%。相比傳統(tǒng)并聯(lián)式接線(xiàn) 盒其穩(wěn)定性提升了 2倍?3倍；對(duì)溫度、濕度的敏 感程度小了一個(gè)數(shù)量級(jí)；調(diào)整任一角影響其他角 的總量降低約1.8倍；制造成本對(duì)等，是專(zhuān)利新型 接線(xiàn)盒互補(bǔ)的過(guò)渡產(chǎn)品。

相信在較短的時(shí)間內(nèi)，專(zhuān)利（簡(jiǎn)新型接線(xiàn) 盒將以?xún)?yōu)良的品質(zhì)、極高的性?xún)r(jià)比，迅速取代現(xiàn) 有并（串聯(lián)式接線(xiàn)盒，有著非常好的應(yīng)用前景。