吨汽车电子秤设计.pdf

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1、 吨汽车电子秤设计 2 作者：日期：个人收集整理 勿做商业用途 3 前言 电子秤,属于衡器的一种,是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。电子秤主要由承重系统如秤盘、秤体、传力转换系统如杠杆传力系统、传感器)和示值系统(如刻度盘、电子显示仪表)3 局部组成。按构造原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。汽车电子秤是一种车载称重设备，与车载的机械控制局部集成为一体,在车载行进中实现称重。它通过一个接近开关对预先确定的称量位置的监测,将液压转换为铲斗内载荷的重量而实现称重。一 工作原理及组成 1.工作原理 电子汽车衡利用应变电测原理称重。在称重传感器的弹性体上粘贴有应变计，组成惠斯

2、登电桥。在无负荷时,电桥处于平衡状态，输出为零。当弹性体承受载荷时，各应变计随之产生与载荷成比例的应变,由输出电压即可测出外加载,被称重物或载重汽车置于承载器台面上，在重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体产生变形，贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比例的电信号，经线性放大器将信号放大。再经 AD 转换为数字信号，由仪表的微处理机(PU对重量信号进展处理后直接显示重量数据。配置打印机后,即可打印记录称重数据,如果配置计算机可将计量数据输入计算机管理系统进展综合管理。1.2 根本组成 电子汽车衡主要由承载器、称重显示仪表(下简称仪表、称重传感器(下简

3、称传感器、连接件、限位装置及接线盒等零部件组成,还可以选配打印大屏幕显示器、计算机和稳压电源等外部设备。电子汽车衡除其根本组成之外,可通过仪表同时连接微机、打印机、大屏幕显示器等其它电气设备，可直接实现称重打印，也可通过微机管理最终到达网络化管理，同时为保护仪表及保证称重数据不会断电丧失,可加配 US不连续电源、稳压电源等设备，以便系统可以更可靠的工作。个人收集整理 勿做商业用途 4 称重系统方框图：二.秤体设计 电子汽车衡采用模块化秤台组合设计，不同模块的组合可实现多种规格系列的汽车衡;汽车衡秤台整体构造采用无盖板方式设计，外表无活动盖板,克制了盖板螺栓锈蚀、易断等缺点，整体外形美观大方;秤

4、体的传感器支点与受力点重合，那么轴载荷重产生的翻转力矩为零，秤台受力后重心更加平稳;汽车衡限位装置采用外置式,安装在汽车衡的两端外侧，便于观察汽车衡限位情况，及时发现因限位装置松动、卡死造成汽车衡计量失误等问题。2.0吨秤体选择 一般前四后八轮的车全长约 9 6 米选择 3*米地磅即可。平板车低栏车、高栏车根据实际长度一般做 13 米 16 米或是 18 米地磅比拟多。建筑工地常用的车型自卸车、混凝土搅拌车、拉钢筋的货车 自卸车的长度一般在8.5米8.77米/或是9.6米左右选用8米或是米即可。混凝土搅拌车长度在0.米左右可以做*米地磅。拉钢筋的车一般是选 12 米即可。如果是工地上使用最好是

5、选用 1米或是 1米地磅 这样设定一个范围之后定下尺寸装一台地磅所有车辆都可以过磅。具体的还是要试自已的实际情况来定。比方现在很多工地都是装米的地磅。2.2 秤体安装 个人收集整理 勿做商业用途 5 用起重机将称台平稳吊起落入做好的水平地基上,吊用钢丝绳的张角不小于45。同时应注意平安。安装时应确保传感器位置的准确，(要求预先安放底座平板的,应先安放底座平板)秤体就位后应检查秤台是否符合安装要求。对于多秤台的电子汽车衡，应按顺序依次安放连接，用螺栓或销轴连接成一体，使之符合安装要求。同时可进展称重传感器的安装连接。注意：称重传感器的编号及安装位置应严格按照产品图纸的标注相一致,如未标注应在连接

6、时标记下来以备查找。特别是数字式称重传感器，更应严格对号入座。因为，当将称重传感器导线并联连接到接线盒上时，每一只传感器都有唯一的地址编号,为了调试、维修的需要，应记下每个不同地址编号的传感器在称台的安装位置及每个不同地址编号的传感器导线在接线盒的连接位置，当显示仪表显示某个地址编号的传感器出现问题的话,在维修时就能够很快找出哪个是这只传感器的导线,以方便检查。用千斤顶顶起秤台,撤除垫在秤台下方的垫木，松开千斤顶,使秤台徐徐落下,放置水平,放置平稳后，承重台应为一个平面。3、电子汽车衡秤台的调整。此方法亦可用于使用中偏载差值较大的电子汽车衡的维修)为了使安装的秤台水平及传感器都受力均衡,可通过

7、显示仪表进展检查并进展适当调整，确保秤台处于平衡状态。因为初装或使用较长时间的电子秤由于客观环境及安装方式的限制，会给多只传感器并联组秤带来一定的偏载差值，特别是对于多台面四只传感器以上的电子汽车衡,由于多方面的原因,根底和机械台面都或多或少有些变形,使用越频繁，时间越长，变形越严重，而造成传感器受力不一致。模拟信号的电子汽车衡虽多靠接线盒电位器的补偿来弥补,但往往出现两个分度值以上的偏载差值时是补偿不过来的,那么也应先调整传感器的高度，确保偏载差值在两个分度值范围内方可用电位器补偿调节平衡，但一般需要经过反个人收集整理 勿做商业用途 6 反复复调试才能到达平衡，满足检定规程所要求的允差范围，

8、却费时费力。数字式电子汽车衡虽不用接线盒调节，可是秤体不平衡，只靠仪表自动和人工偏载调节是不行的笔者经多年工作实践,并参阅有关资料认为:是否可以将秤台看作是一质量分布均匀的整体,因秤台本身自重作用在各支承点上传感器所受的力是不同的,并且秤台的特殊构造使得安装在秤台中间的传感器受力比两边的传感器受力要大。大致可以看作是2：1的关系为保证受力均匀,使秤台平衡处于水平状态，那么要求通过加、减垫片的方式把秤台调节平衡。但垫片加、减到一个什么程度呢？笔者在实际工作中经反复试验，可通过显示仪表来检查并进展调整,即可满足条件，使秤台平衡，为后续工作提供保证 具体方法如下：空秤时,接通显示仪表检查每只传感器的

9、承重情况(数字式传感器可通过仪表直接观察传感器的内码值)首先断开一只传感器的供桥电源正、负。显示仪表应显示一个“的数值，(如为“+那么此点没有受力或受到一个很小的力记录下来，接上供桥电源,观察是否为空秤“0，如是那么检查下一只传感器的数据并记录下来，以此类推，逐一检查并记录，最后比拟观察各个传感器的受力情况并判断，试加、减垫片调整秤台,直至秤台平衡。说明：每只传感器都应受到秤台重量所施加的力,并通过显示仪表显示一个数值，这个数值数字式传感器为内码值)的绝对值即为该点的秤台重量的一个大概值,而所有传感器的数值内码值)的绝对值的总和即是秤台的大概重量。并且要求安装在秤台边上的四只传感器的数值内码值

10、中的最大值和最小值相差小于0，且越小越好。对于超过四只传感器以上的多节秤台安装在中间的传感器的数值(内码值中的最大个人收集整理 勿做商业用途 7 值与最小值相差亦应小于400，但与两边的传感器的数值内码值)应相差不大于000为宜,其比例关系一般为2：1,且相邻对侧)传感器数值差应相近，越小越、待秤台调整后，即进展安装限位螺栓并调整其与秤台间隙，横向与纵向应满足,且承重台在水平方向能自由摆动。最后锁紧螺母，使之完全符合安装要求。秤体安装图 个人收集整理 勿做商业用途 8 三：传感器的选择 31数字式传感器的特点 第一,数字式传感器采用集成化的 AD 转换电路、数字化信号传输和数字滤波技术,传感器

11、的信号传输距离较远,可达200m，抗干扰能力强，数字传感器内模拟信号的传输距离极短,同时传感器外壳弹性体)本身又是一个良好的屏蔽罩，仅这两个特点就决定了其抗干扰能力的优势,在很大程度上提高了传感器的稳定性。第二，保密性好,一旦发现就会自动采取出错报警，有力保障了数据的平安性与准确性。使用模拟式传感器的汽车衡被安装传感器的情况比拟普遍，首秦公司周围的几家有模拟式汽车衡的公司几乎全被安装过传感器，造成了很大的经济损失。由于作弊器本身体积小,加之安装极其简便,因此不容易被发现,给计量数据的平安性造成了极大的隐患。第三，由于数字式传感器具有自动采集预处理、存贮和记忆功能，并具有唯一标记,多只传感器并联

12、组秤后可分别检查每个传感器的状态，便于故障诊断。首秦公司现在使用的数字式传感器为大和公司生产的 YCCA-D 型,单只传感器承载量为 500g。最初,首秦公司的汽车衡及轨道衡所使用的均为模拟式传感器，设备工作状态不稳定，每次出现问题很难判断是哪一只传感器有问题，只能通过翻开接线盒检查每一根传感器的信号情况,用排除法逐个进展检查，花费很长时间才能找到有问题的传感器。32 性能参数 精度等级:C3C2 灵敏度：.001 mvv 非线性(含滞后)：.02%FS 重复性:00%.S 蠕变(0 分钟)：0.02%F.S 温度对零点影响：002%FS/0 温度对灵敏度影响：0.02%F.S1 工作温度：-

13、30+70 温度补偿范围:20+0 平安承载:50 F.S 个人收集整理 勿做商业用途 9 极限承载:00 F.S 输入电阻：7610 输出电阻：701 绝缘电阻：500M 3.3 型号:QS 型个传感器)1.额定载荷：30T 模拟式称重传感器；2.平安过载10/%.FS；极限过载20%.FS；3.灵敏度20.02mv/v;4综合误差0.02%.FS；5.工作温度-0+706传感器合金钢材质，防护等级 I;7.传感器高度:60mm;8.产地:中航电测 四.称重显示器的选择 4.1 型号:T90-7 标配：电池一个 金属外壳 主要性能 采用金属外壳,抗干扰性能更好。6位08寸超高亮 LE显示器

14、能显示传感器的毫伏信号,方便检测和监测传感器的好坏。4级数字滤波结合 T3.0版稳定程序使称重快速稳定。带传感器长线补偿功能，传感器总线可以更长。A/D 转换一致性好,更换仪表可以不用重新标定。量程设置采用密码锁定结合超载监测查询,防止用户超载称重。可以设置3段分度值自动切换显示。万年历时钟,自动走时,不受断电影响。采用大容量存贮器，可以存贮多达152组称重记录。具有三段定时关机功能。RSC、20mA 电流环和 RS4(选配)串行通讯接口009/084/0040021 波特率可选 标准并行打印机接口，可配接各种针式打印机 个人收集整理 勿做商业用途 10 交直流两用，可外接6蓄电池供电。技术参

15、数：输入信号范围:-0+35mV A/D 转换：24位 Siga-ela 模数转换 /D 采样频率：38400kHz 非线性：00015F.增益误差漂移：1ppm 最小分辨率:0.1/d 显示分度数：000 供桥电压:DC5V/35A可接3只70 传感器)工作温度：-10+4 储存温度:-40+85 相对湿度:90R.H 交直流供电:AC187242V、495Hz 或C电池 功耗:10W 外形尺寸：3252010mm 重量：3.2k 五.接线盒的选择 5.1 型号：XH 汽车衡地磅)接线盒 11孔10线：适合电阻应变片式传感器，传感器的阻抗为 350800，鼓励电压为5-15D(TVS 管 U

16、max=18V 根本功能 并联式、串联式可选,并联式为 JX-,串联式为 JXH-xCx 为可连的传感器的只数四线、六线、八线三种规格可选 采用高精度电位器 接线方式为压接、焊接可选(并联式 配有 TS 管 8V 防浪涌冲击(并联式01线接线盒可定制 技术参数调整范围以350 传感器为例：串联式约为%并联式约为3以700 传感器为例：串联式约为%并联式约为2%个人收集整理 勿做商业用途 11 5.2 接线盒的安装（1)安装 将接线盒固定在秤体的适宜位置。翻开接线盒上盖。将传感器电缆线和仪表信号电缆从接线盒相应的接口穿入,按图示接线图将所有电缆连接好,完成后将所有的螺母拧紧。不用的接口用密封橡胶

17、垫片或橡皮泥堵住，同时拧紧螺母。将所有电缆线的外屏蔽接到接线盒的接地柱上。2).调试(调整角差前应用接近满量程的重车反复上秤几遍 在电子衡器安装调试中,要对秤体上安装称重传感器的四点或以上)进展偏载测试。通过在秤的四角位置上(实际上是安装称重传感器位置的正上方)放置1/的额定载荷，记录各角的最大值和最小值，而后相加取平均值。仪表显示示值误差在3个分度值以内时,就可通过接线盒上电位器来调整至允差范围内,每个传感器鼓励电源正、负端各串有一只电位器，出厂时电位器阻值调至中间值,调其中任何一个电位器都能到达调试效果，一般一个电位器调整/2的差值，另一个电位器调整另外的差值,重复调整后最终使各偏载点误差

18、至允差范围内。注:偏载示值误差调整至允差范围内后，秤台需重新标定才可保证计量特性)44接线盒调中接线盒调中接线盒调中接线盒调中 接线盒出厂时都处于中间位置,一台新安装的衡器调试四角误差时，由于根底每个承载点不平衡,调角时往往造成时间上的浪费，接线盒居中位置错乱。下面介绍的是接线盒调平的方法:工具：四位半万用表、一字小螺丝刀。3 KL-J 调鼓励型:(参考图 4.-1 接线图 1.表调至 200 档，一支表笔接在 J总线+EXE 端，另一支表笔依次接在每一个传感器分路的+E 端，调节每一个相对应得电位器使万用表显示0,调试完所有对应的电位器。2.用表调至 20 档，一支表笔接在1 总线-XE 端

19、,另一支表笔依次接在每一个传感器分路的-EXE 端，调节每一个相对应得电位器使万用表显示 10，调试完所有对应的电位器 个人收集整理 勿做商业用途 12 R1、RR2：对应调节传感器#R3、RR4：对应调节传感器#RR5、R6:对应调节传感器 3 RR7、RR8:对应调节传感器 4#(注意:、对于使用不同数量传感器的衡器，其传感器标号可能不一样，接线时,请参阅衡器的接线图。2、凡标注 EE 或 EXC 均指鼓励电压,视生产厂家而别。六、电子汽车衡的调试与检定 6.1、调试前的准备工作 检查接线是否正确、有无松动、断线。给系统通电，仪表预热 1530 分钟。温度较低时，可适当延长时间。按检定规程

20、的规定准备充足的调试砝码。熟悉显示仪表的操作使用。6.、检定 个人收集整理 勿做商业用途 13 电子汽车衡的调试应根据生产厂家所提供的“技术手册及说明书进展。首先，进展参数设置、标准校正及零基准调整。(方法步骤参见生产厂家所提供的“技术手册及说明书.其次，电子汽车衡的偏载调整:(根据检定规程的要求 将 11 最大秤量的砝码,依次放在秤台的各支承重点上，记录其显示值,并按实际情况进展调节至各支承重点的示值符合检定规程所要求的偏载允差。(数字式电子汽车衡可通过显示仪表进展角差自动或人工调节)在这里需要补充的是:由于生产厂家生产的模拟式电子汽车衡所选用的称重传感器、接线盒，多为电阻应变式称重传感器和

21、调桥压型接线盒。笔者建议用调桥压的计算使用方法来进展偏载调整。方法如下：在取得电子汽车衡各承重点的显示数值后,卸载砝码。用数字万用表测得显示仪表的供桥电压(用“表示，各承重点显示值(用“表示),计算求得的接线盒内各承重点电位器的电压用“表示)。观察各承重点的显示值“I,选一个最小的值“小通过公:I 大I 小)小00(mV)计算 可得出各支承点称重传感器在接线盒内相应电位器的电压数值，用数字万用表监视电压调节至所求得的电压值。此时,调整角差工作全部完成。(建议;在标定时，即用数字万用表监视,将接线盒内各个角的电位器调节到中间值,以便于调节正、负角差)目录.前言 一.工作原理及组成 11 工作原理 1 根本组成 二秤体设计 个人收集整理 勿做商业用途 14 21 10吨秤体的选择 2.秤体的安装 三.传感器的选择 3.1 数字式传感器的特点 3 性能参数 3.3 型号 四.称重显示器的选择 4.型号 五.接线盒的选择.型号 52接线盒的安装 六.电子汽车衡的调试与检定.1 调试前的准备工作 2 检定 个人收集整理 勿做商业用途 15 个人收集整理 勿做商业用途 16 100t 汽车电子秤的设计 院 系：工 学 院 专 业:电气工程及其自动化 年 级：级 班 级：电气二班 姓 名:李翔 学 号:20030558 个人收集整理 勿做商业用途 17