多 个称重传感 器 系统 的 误 差 和 单 个 称 重 传感 器 合 成 误 差间的 关系,奥豪斯仪器对其进 行 简单 的分 析和 探 讨。
1 奥豪斯仪器总结称重 传感 器并 联输 出原 理:应 变式 称 重传感 器 的 电路 为惠斯 登 电桥 电路,几它 叮 以 化 为一个电势 和 一 个内阻 组成的 等效 电源 电路,众所周知,多 只 称重 传 器并联输 出利用 的 是电子天平的 称重 系统 中,各称 重 传感器 的 灵 敏度 和 输 出阻抗匀值电路 原 理,它 要 求 参与 井联的 每一 只 称 重传 器 小 叮能 做 到绝 对一 致,总 是存 在一 定 的 公 差 囚此的灵敏度 和输 出 阻抗 尽 量一致,即 在 等 效 电 路 中、认 设 法 求 出 此公 差 对 并联 输 出 电压 的影 响 址,以 确要求相当十 灵敏 度 的 各 电 势 和 相 当 于 输 出阻 抗 的 定 灵 敏 度 和 输 出阻 抗 公 差 的 大 小、现 以 2 只、3 只各内阻 尽 量 一致,以 兔 当儿 只 称币 传感 器 受 载 不 均 和 4 只称 重传 感 器 并联 的称 重 系统 为例.研 讨并联匀时,总 的输 出电 压 产 生 附 加 i吴 差 但 在实 际 少 叔用 输 出的有 关问 题当 负 载端 开路 时,由于n个 电源 的电动 势相 等,即n个 称重 传感 器的 灵敏度 相 等,n个 电源 的 内阻 相 等,即n个称 重 传感器 的输 出 阻抗 相 等,所 以 电 路 中没 有 电流,因 此 并联输 出 电 压 等于 每 一 个电子天平称重传 感 器的输 出电压,其等效 内阻 为每 一 个 内 阻 的 ln /。也 就 是 说n只 称重传感 器 并联 时,由于 灵敏 度和 输 出 阻抗 的 公差 为零或 相 等,所 以 并联 输 出 电压 没 有 附加 误差。当灵敏 度和 输 出 阻抗 的 公 差 较大 时,并联输 出 电压将 产生 较 大 的 附加 误 差。称 重 传感 器 并 联“电输 出 电压 的 附加 误 差 越 0.0 1 1 %。对一 般 电子天平而言,只 要称 重传 感 器灵 敏度公 差在 士 1 % 以 内,输 出阻抗 的 分散度 毛.2 9%,并联 输出 电压 的附加 误差 不 会超 出规定 的准 确度 等级。
2称重传 感 器误 差的 合成称 重传感 器 除 固 有的非 线性 等 系统误 差 外,所有 别 的 误差 均 为随机 误差。随机 误 差 有 正 有 负,其 值通 常 按 高 斯 定 律 分布。故 位、的 相对 误 差 为 单 个电子天平称重传感 器相 对 合 成误 差 的 l 八场 倍,也就 是 说,在 由: 1个称 重 传感 器 并联组 成 的称 重 系 统 内,与 单 个称 重 传 器 合成 误 差。根 据 以 L 分 析 和 推 导 的公 式,依据称 重 传感 器的技 术指 标,就 可 以 计一算 称 币 传 感 器的 合成 误 差例 如,额 定量 程 为 2 0t的称 重传 感 器,技 术指 标 是:非线性、重 复性 和 滞后 误 差 均 为 士0 2`%,F S,零点温 度影 响 和 灵 敏 度 温 度 影 响 均 为 士2`%,误 差 限 为 基 础 的,所 以 合成 误 效 将有 9 9.7`%,的 机 会 在此 误 差 限 内现 在 再 来 计 算 多 个称 重 传 感 器 的 合 成 误 矛设 有 用 上述 精 度 的 4 只 称 垂 传感 器 组 成 的 称 币-系统,因 单 个 称 重 传感 器 的 合 成 误 差。结 果 证 明,生 产 实践 中常用 的 4 只 称重 传感 器 组 成的 称 重 系统,其随 机相 对 误 差 仅 为单个称重传感 器随机 相 对误 差的 12 /厂 立用 同样 的方 法,还 可 以 把称 重 系统 中称 重显习、控 制器 的随 机 误 差 同称 重 传 器的 误 差 用统 计学力一法加 起 来,至 于 称 重 传感 器 和称 重 显 不 控 制 器的系统 误 差,直接加 到随 机 误差 上 即 可。
3 结束语
奥豪斯仪器(上海)有限公司在本文中说 明 了多 只称重传感 器 片联输 出原 理,给 出 r 如 何使 单 个称 屯 传感器 的各 种随 机 误 差用统 计学 的方 法 而 加 起 来,从 而求 出 称重 传感 器 的随 机合 成 误 差,也 提供 了多 只称重 传感 器 并联 组 成 的 称 重 系 统 曾、的 随 机 误 差 的 汁算 方法 并J一昌 出运 用 同 一 技 术,也可 以 把 称重 系统,数 字 化智 能称 垂传 感 器,各种 智能 型 电 子 衡器 已 经 开 始 问世 用 丁 程 动 力 学 来 代 替 工 程 静 力学 解 决 质 量 测童 问题,加速 对 快 速 称 重、低速 动 态 称 重 和 动 态称重 的 研 究 应 用,已 成 为电 r 称重技 术 发 展 的 关键问 题一因此,重视 和 加 强 电 户称重 基 础 理 论 和 共性的 关键 技 术的 研 究 与应 用,对探 讨新的 电 子称 重理论 和 动 态 质 址 测 量 方 法,发展 我 国 电 子 称 重 技 术,提 高应 用 水 平将 有较 大 的促进 作 用,这 也 是 2 1 世纪我 国发 展 和 应 用 电 子称重 技术。