模塊重量檢測

模塊重量檢測第1頁/共122頁一、質(zhì)量的基本概念

（質(zhì)量是國際單位制的7個基本單位之一）圖2-1

放在抽真空玻璃器皿里的國際千克原器IPK

質(zhì)量越大，慣性就越大，物體受力時運動狀態(tài)的變化就越困難。物體受力后產(chǎn)生的加速度a與所受的力f成正比，與質(zhì)量m成反比，三者之間的關(guān)系可以用下式表示：

a=F/m第2頁/共122頁二、重力、重量的概念重力用字母W或F表示，單位用N表示。

W=mg，W為重力（N），m為質(zhì)量（kg），g為重力加速度

第3頁/共122頁項目一商用電子秤

【項目教學(xué)目標(biāo)】?知識目標(biāo)1）掌握應(yīng)變計和直流電橋的工作原理。2）熟悉商用電子秤的工作原理。?技能目標(biāo)1）掌握應(yīng)變計組橋及零位調(diào)整方法。2）熟悉電子秤的選型?；啬夸洭F(xiàn)在時間是：

05:25第4頁/共122頁任務(wù)一認(rèn)識應(yīng)變計導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料在外界力的作用下，會產(chǎn)生機械變形，其電阻值也將隨著發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)變效應(yīng)。電阻應(yīng)變傳感器主要由電阻應(yīng)變片、彈性元件及測量轉(zhuǎn)換電橋電路等組成。第5頁/共122頁應(yīng)變原理演示

金屬絲受拉時，l變長、r變小，導(dǎo)致R變大。第6頁/共122頁應(yīng)變片的工作原理1－拉伸前2－拉伸后電阻絲受拉后，長度增加，直徑變小，電阻變大。第7頁/共122頁應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)1－引出線2－覆蓋層3－基底4－電阻絲l：應(yīng)變片的工作基長，b：應(yīng)變片基寬，b×l：應(yīng)變片的有效使用面積。第8頁/共122頁應(yīng)變片的電阻相對變化量與力的關(guān)系應(yīng)變片中的電阻絲的電阻相對變化量R/R，與材料力學(xué)中的軸向應(yīng)變x的關(guān)系在很大范圍內(nèi)是線性的，即x

=F/(AE），設(shè)K為靈敏度，金屬材料的面積為A，彈性模量為E，則

R/R又可表示為第9頁/共122頁微應(yīng)變（ε）

對于不同的金屬材料，K略有不同，一般為2左右。而對半導(dǎo)體材料而言，由于其感受到應(yīng)變時，電阻率會產(chǎn)生很大的變化，所以靈敏度比金屬材料大50~200倍。

在材料力學(xué)中，x=l/l稱為電阻絲的軸向應(yīng)變，也稱縱向應(yīng)變。x通常很小。例如，當(dāng)x為0.000001（10-6）時，在工程中常表示為1m/m或1微應(yīng)變(1

)。對金屬材料而言，受力之后所產(chǎn)生的軸向應(yīng)變最好不要大于110-3，即應(yīng)小于1000m/m（1000

），否則有可能超過材料的極限強度而導(dǎo)致非線性或斷裂。

第10頁/共122頁應(yīng)變片的分類應(yīng)變片可分為金屬應(yīng)變片及半導(dǎo)體應(yīng)變片兩大類。前者可分成金屬絲式、箔式、薄膜式等。

a）金屬絲式b）金屬箔式

c）金屬箔式外形d）半導(dǎo)體應(yīng)變片1－電阻絲2－金屬箔3－半導(dǎo)體4－基片5－引腳6－定位標(biāo)記7－金絲第11頁/共122頁金屬絲式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)第12頁/共122頁金屬絲式與箔式應(yīng)變片的區(qū)別金屬絲式應(yīng)變片蠕變較大，金屬絲易脫膠，逐漸被箔式所取代。但金屬絲式應(yīng)變片價格便宜，多用于大批量、一次性試驗。箔式應(yīng)變片中的箔柵是金屬箔通過光刻、腐蝕等工藝制成的。箔式應(yīng)變片與片基的接觸面積大得多，散熱條件較好，在長時間測量時的蠕變較小，一致性較好，目前廣泛用于電子秤等各種應(yīng)變式傳感器中。焊接溫度250℃第13頁/共122頁不同測量方向的金屬箔式應(yīng)變片圖形第14頁/共122頁半導(dǎo)體應(yīng)變片以N型和P型硅為基底，利用擴(kuò)散、外延和薄膜工藝制成的。主要優(yōu)點是靈敏度比金屬應(yīng)變片高很多。缺點是：靈敏度的一致性差、溫漂大、電阻與應(yīng)變間非線性嚴(yán)重。在使用時，需采用半橋、全橋溫度補償及非線性補償措施。

第15頁/共122頁某系列應(yīng)變片主要性能指標(biāo)上表中，哪幾個型號是半導(dǎo)體應(yīng)變片？依據(jù)是什么？

第16頁/共122頁任務(wù)二、應(yīng)變片的粘貼

1）檢查通斷。

第17頁/共122頁2）在選定貼應(yīng)變片的位置劃出十字線。

第18頁/共122頁3）再用細(xì)砂紙精磨（45度交叉紋）。

第19頁/共122頁4）用棉紗或脫脂棉花沾丙酮清潔結(jié)構(gòu)表面，

擦幾遍后，不可再用手接觸表面。

第20頁/共122頁5）用透明膠帶將應(yīng)變片與構(gòu)件在引腳處臨時固定，移動膠帶位置使應(yīng)變片達(dá)到正確定位。

第21頁/共122頁6）在應(yīng)變片的反面涂上一滴快干膠水，視應(yīng)變片面積而定，膠水量不宜過多。

第22頁/共122頁7）將塑料薄膜蓋在應(yīng)變片上，用母指按壓擠出多余膠水,按壓時間一般1分鐘，室溫低時適當(dāng)延長。

第23頁/共122頁8）為了使膠水可靠固化，可用電吹風(fēng)微加熱處理（注意距離和均勻），用萬用表測量應(yīng)變片絕緣電阻值，應(yīng)大于20MΩ。第24頁/共122頁9）將應(yīng)變片引線焊接在接線片上，焊點要光滑牢固。引線不能繃緊，需形成弧線與接線片相連。

第25頁/共122頁10）將連接應(yīng)變儀的導(dǎo)線焊接在接線片上（焊接時間盡量短）,把導(dǎo)線用絕緣膠帶固定在構(gòu)件上，再一次檢查應(yīng)變片質(zhì)量。

第26頁/共122頁11）在應(yīng)變片周圍涂上軟硅膠(防潮、防損傷）。

第27頁/共122頁12）硅膠固化后,應(yīng)變片粘貼工作完畢。但要再次檢查應(yīng)變片的阻值和絕緣情況。

第28頁/共122頁13）固定：粘貼、焊接后，用膠布將引線和被測對象固定在一起，防止拉動引線和應(yīng)變片。第29頁/共122頁材料受拉應(yīng)變的測量將應(yīng)變片粘貼在受力的斜拉橋上的斜拉繩端部的圓柱上,測量每一根斜拉繩的應(yīng)變,從而計算出所受大批量汽車上橋后所增加的的拉力,檢驗拉力是否超過設(shè)計值。第30頁/共122頁管樁材料的側(cè)向風(fēng)力產(chǎn)生的應(yīng)變測量工作人員正在貼應(yīng)變片

應(yīng)變片粘貼在管樁上，四片應(yīng)變片可組成全橋第31頁/共122頁任務(wù)三惠斯通電橋組橋——非平衡電橋

金屬應(yīng)變片的電阻變化范圍很小，如果直接用歐姆表測量其電阻值的變化將十分困難，且誤差很大。例：金屬箔式應(yīng)變片的標(biāo)稱阻值R0為100，靈敏度K=2，粘貼在橫截面積為9.8mm2的鋼質(zhì)圓柱體上，鋼的彈性模量E=21011N/m2，所受拉力F=0.2t，受拉后應(yīng)變片的阻值R的變化量僅為0.2。所以必須使用非平衡電橋來測量這一微小的變化量，將R/R轉(zhuǎn)換為輸出電壓Uo。

第32頁/共122頁非平衡電橋的主要功能——去除“本底”用計算機直接測應(yīng)變片電阻的變化量是很困難。這是因為測量一個在幾百歐的基值上附加一個零點幾歐的變化的分辨力很低。用電橋可以把被測量的本底去掉，轉(zhuǎn)換成一個在零值附近變化的毫伏級的輸出電壓，這樣就可以通過“電橋放大電路”來放大這個微小的變化電壓，使之達(dá)到幾伏數(shù)量級的有效輸出信號,接到A-D轉(zhuǎn)換器。第33頁/共122頁非平衡電橋的結(jié)構(gòu)非平衡電橋由四個電阻R1、R2、R3、R4組成一個四邊形的回路，每一邊稱作電橋的“橋臂”。有4個結(jié)點a、b、c、d。在a、c結(jié)點之間接入電源Ui，而另一對結(jié)點（b、d）之間的電壓差作為輸出電壓Uo端。b、d點對負(fù)極（a點）的電壓相等時稱作“電橋平衡”；反之，b、d兩點電位差不為零時稱作“電橋不平衡”。第34頁/共122頁非平衡電橋的輸出電壓

若橋路的4個橋臂相鄰電阻的電阻值變化趨勢相同，橋路的輸出電壓為零。若相鄰電阻的電阻值變化趨勢相反，橋路就產(chǎn)生輸出電壓：第35頁/共122頁電橋平衡的條件：R1/R2=R4/R3

或R1?R3=R4?R24個橋路電阻的比例通常不可能完全相同,因此必須設(shè)置“調(diào)零電位器”RP,調(diào)節(jié)RP,最終可以使

R1/R2=R4/R3（R1、R2是R1、R2并聯(lián)RP后的等效電阻），電橋趨于平衡，Uo被預(yù)調(diào)到零位，這一過程稱為調(diào)零。

圖中的R5的作用是減小調(diào)節(jié)范圍，也稱限流電阻。第36頁/共122頁非平衡電橋可以分為單臂、雙臂、全橋單臂半橋:四個橋臂中，只有一個電阻的電阻可變，R1為應(yīng)變片，

R2、

R3、R4為固定電阻（低溫漂的錳合金電阻）橋路的輸出電壓為：單臂半橋的靈敏度最低，溫漂最大。第37頁/共122頁單臂電橋示意圖第38頁/共122頁電橋放大電路（差動減法電路）.第39頁/共122頁雙臂半橋R1、

R2為應(yīng)變片，

R3、R4為固定電阻（低溫漂的錳合金電阻）。應(yīng)變片R1、R2感受到的應(yīng)變1、2相反，產(chǎn)生的電阻增量正負(fù)號相反，可以使輸出電壓Uo成倍地增大：第40頁/共122頁四臂全橋全橋的四個橋臂都為應(yīng)變片，如果設(shè)法使試件受力后，應(yīng)變片R1~

R4產(chǎn)生的電阻增量（或感受到的應(yīng)變1~4）正負(fù)號相間，就可以使輸出電壓Uo成倍地增大。輸出電壓：

單臂、雙臂半橋、全橋工作方式中，哪一種靈敏度最高?哪一種靈敏度最低?第41頁/共122頁全橋的溫度

自補償原理當(dāng)環(huán)境溫度升高時，四個橋臂上的應(yīng)變片溫度t同時升高，假設(shè)溫度引起的電阻值漂移數(shù)值一致，就可以相互抵消，所以全橋能實現(xiàn)溫度自補償：第42頁/共122頁雙臂半橋的

溫度自補償溫度升高，R1、R2同時增大(R3、R4不變)則:

又由于熱脹冷縮，溫度升高時，被測物的長度增加，應(yīng)變片被拉長，引起測量誤差，必須另外增加一個補償塊。單臂半橋無法實現(xiàn)溫度自補償。第43頁/共122頁任務(wù)四商用電子秤的工作原理分析一、商用電子秤的分類（1）按功能分類計數(shù)秤、計價秤、計重秤。（2）按用途分類工業(yè)秤、商業(yè)秤、特種秤。（3）按放置位置分類4~150kg的人體秤、0~30kg的案秤（桌秤）、30~300kg的臺秤、稱量在300kg以上的地磅、稱量在1t以上的吊秤等。（4）按準(zhǔn)確度分類I級特種天平（誤差≤10-5）；II級高準(zhǔn)確度天平（誤差≤10-4）；III級中準(zhǔn)確度秤（誤差≤1/1000）；IV級普通秤（誤差≤1/100）。第44頁/共122頁一、商用電子秤的分類（續(xù)）（5）按信號傳輸方式分類：模擬電流（4~20mA）式、RS232/RS485總線式、USB總線式、以太網(wǎng)路式、無線射頻（RF2.4G）式、藍(lán)牙式等。（6）按顯示器分類：LED式、有背光LCD式等。（7）按供電方式分類：交流供電式、電池（可充電式）等。自動落料電子秤第45頁/共122頁電子秤

磅秤超市打印秤遠(yuǎn)距離顯示由單片機扣除溫漂和毛重第46頁/共122頁人體秤

怎樣才能節(jié)電？怎樣才能適合盲人使用？電子人體秤中，四個角都裝了電阻應(yīng)變片，四角接成全橋，由單片機測量橋路電壓，并換算出被稱量的體重。第47頁/共122頁吊鉤秤

便攜式

如何將重量信號傳送到總控室中的計算機上？第48頁/共122頁二、商用電子秤的型號及含義商用電子秤內(nèi)置有高準(zhǔn)確度稱重傳感器和稱重顯示儀表，具有計量準(zhǔn)確、讀數(shù)簡便等特點。商用電子秤型號的型號有：ACS-30-C、TCS-1000-D等。C級的分度值為500~10000，D級的分度值為1~10000。圖2-7

商用電子秤型號的含義第49頁/共122頁三、商用電子秤的主要性能指標(biāo)允許最大絕對誤差：等級檢定時允許的最大偏差Δm。最小感量：所能顯示的最小刻度，通常用“d”來表示。國家規(guī)定最小刻度等于檢定分度值e，即d=e。例如：某一電子秤的規(guī)格為60kg×5g，則5g即為最小刻度或最小感量。分度數(shù)n（也稱刻度間隔數(shù)）：將最大稱量除以最小感量，就等于分度數(shù)。檢定分度值e：將最大稱量除以分度數(shù)，就等于檢定分度值。最小靜載荷輸出恢復(fù)：施加100%最大量程的負(fù)載30min后再卸載。讀數(shù)不應(yīng)超過e/2。遲滯：又稱回差或變差，是指傳感器正向特性和反向特性不一致的程度。第50頁/共122頁例2-1某電子秤的規(guī)格為ACS-100-Ⅳ，10g（最小感量）起跳，求：該電子秤的分度數(shù)。解該電子秤為案秤，每10g為一個刻度或數(shù)顯面板最低位代表的數(shù)值，即e=10g，最大稱量為100kg，則分度數(shù)或刻度間隔數(shù)為：n=(100kg×1000)/10g=10000又如，某電子秤的秤量為6000g，最小刻度（最小感量）為0.5g，則準(zhǔn)確度=0.5g/6000g=1/12000。第51頁/共122頁圖2-8

電子秤的正/逆向遲滯特性1－正向特性2－反向特性第52頁/共122頁案秤的組成案秤主要由承重系統(tǒng)（秤盤、秤臺）、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（稱重傳感器）和示值系統(tǒng)（刻度盤、電子顯示儀表）三部分組成。電子秤電路由應(yīng)變橋路、放大器、A-D轉(zhuǎn)換電路、微處理器電路、顯示電路、鍵盤電路、通訊接口電路、穩(wěn)壓電源電路等組成。第53頁/共122頁1．力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變的彈性敏感元件圖2-9

力轉(zhuǎn)換為應(yīng)變的彈性敏感元件（放大圖見后頁）a）實心軸b）空心軸c）、d）等截面圓環(huán)e）、f）變形的圓環(huán)g）工字梁橋式h）等截面懸臂梁i）等強度懸臂梁j）雙連孔剪梁第54頁/共122頁圖2-9的放大圖第55頁/共122頁圖2-10雙連孔剪梁受力后的應(yīng)變情況1－被測物2－托盤3－秤臺4－固定螺栓5－雙連孔剪梁6－限位器7－底座第56頁/共122頁應(yīng)變式力傳感器

S型力傳感器

FFFF第57頁/共122頁各種雙連孔剪梁

第58頁/共122頁各種雙連孔剪梁F端部固定螺孔電纜托盤固定螺孔第59頁/共122頁應(yīng)變片在懸臂梁上的粘貼及受力變形演示第60頁/共122頁案秤的原理框圖第61頁/共122頁電子秤的靈敏度溫度補償電路通常將Rt一分為二：紅、黑兩端緊貼鋁合金剪梁的位置各串聯(lián)阻值為Rt/2的電阻絲。Rt的大小由鎳絲的溫度系數(shù)及鋁合金剪梁的彈性模量溫度系數(shù)的比例決定。第62頁/共122頁項目二汽車衡【項目教學(xué)目標(biāo)】?

知識目標(biāo)1）掌握荷重傳感器的計算及選型。2）熟悉動態(tài)自動汽車衡系統(tǒng)的組成。?技能目標(biāo)1）掌握汽車衡的安裝。2）熟悉汽車衡的檢定。3）熟悉汽車衡的故障分析和排除?；啬夸洭F(xiàn)在時間是：01:54第63頁/共122頁任務(wù)一荷重傳感器的計算與選型FR1R2R4第64頁/共122頁圖2-15

6種不同型式的荷重傳感器a）空心筒式b）實心柱式c）S形扭環(huán)式

d）輪輻式e）雙孔工字鋼橋式f）彎板式第65頁/共122頁圓柱形彈性元件（等截面軸）的應(yīng)變設(shè)軸的橫截面積為A，軸材料的彈性模量為E，材料的泊松比為μ，當(dāng)?shù)冉孛孑S承受軸向拉力或壓力F時，軸向應(yīng)變(有時也稱為縱向應(yīng)變)εx為：鋼的彈性模量約為21011N/m2。當(dāng)被測力較小時，可用鋁合金。鋁的彈性模量約為0.7×1011N／m2。材料越軟，彈性模量也越小，其彈性變形的靈敏度也越高。第66頁/共122頁應(yīng)變式荷重傳感器外形及受力位置（續(xù)）FFF激光焊接全密封第67頁/共122頁荷重傳感器原理演示

貼在荷重傳感器表面的應(yīng)變片在向下力的作用下，產(chǎn)生變形。軸向變短，徑向變粗。第68頁/共122頁任務(wù)二汽車衡的分類與選型一、汽車衡的結(jié)構(gòu)第69頁/共122頁汽車衡示意圖用一個橋路激勵源來激勵4個圓柱狀荷重傳感器的橋路，由4路A-D轉(zhuǎn)換器將4個橋路的輸出轉(zhuǎn)換為4個數(shù)字量，由單片機進(jìn)行加法運算。第70頁/共122頁汽車衡

測量汽車毛重，再扣除已知該型號汽車的自重，就可以判斷是否超載第71頁/共122頁汽車衡稱重系統(tǒng)第72頁/共122頁荷重傳感器計算

當(dāng)KF為常數(shù)時，橋路所加的激勵源電壓Ui越高，滿量程輸出電壓Uom也越高。思考：綜合考慮靈敏度與功耗、發(fā)熱等因數(shù)，Ui的取值范圍多少為好？第73頁/共122頁荷重傳感器應(yīng)用估算

解：從該荷重傳感器銘牌上得到Fm=100103N，KF=2mV/V，可計算得到Uom=12mV。根據(jù)上述公式計算得被測荷重：

例：用某荷重傳感器稱重。當(dāng)橋路電壓Ui為6V時，測得橋路的輸出電壓Uo為8mV，求被測荷重為多少噸？第74頁/共122頁例2-3

用圖2-13所示的等截面空心圓柱式荷重傳感器稱重，額定荷重Fm=10103kg，靈敏度KF為2mV/V，橋路電壓Ｕi為12V，求：

1）在額定荷重時的輸出電壓Uom。

2）若希望在額定荷重時得到5V的輸出電壓（接到A-D轉(zhuǎn)換器），放大器的放大倍數(shù)應(yīng)為多少倍？

3）若要求能分辨1/3000的電壓變化，放大后輸出電壓的漂移應(yīng)小于多少毫伏？

4）測得橋路的輸出電壓為8mV，求被測荷重為多少噸？

5）當(dāng)承載為10kg時，傳感器的輸出電壓Uo(10kg)。第75頁/共122頁解1）從圖2-13所示的荷重傳感器銘牌上得到：KF=2mV/V，根據(jù)式（2-7），在額定荷重時的輸出電壓

Uom=KFUi=2mV/V×12V=24mV

2）在額定荷重時要得到5V的輸出電壓，放大器的放大倍數(shù)

A=5000mV/24mV=208.3

3）若傳感器的分度數(shù)為3000，放大后輸出電壓的分辨力和輸出電壓的漂移要小于

ΔUo=5000mV/3000=1.67mV

4）測得橋路的輸出電壓為8mV，被測荷重5）當(dāng)承載為10kg時，傳感器的輸出電壓第76頁/共122頁【荷重傳感器參數(shù)填表訓(xùn)練】橋路電壓Uo/V靈敏度KF/mVV-1滿量程輸出電壓Uo/mV最大量程Fm/kN荷重F/kN荷重F/kg輸出電壓Uo/mV1240.10.01122112241.02241221001002421001024210040第77頁/共122頁秤臺（1）U形鋼結(jié)構(gòu)秤臺第78頁/共122頁秤臺局部解剖圖第79頁/共122頁秤臺的支撐圖2-33

橋式荷重傳感器a）用千斤頂將秤臺頂起b）鋼球上方和下方的球托放大圖第80頁/共122頁圖2-19

接線盒a）五孔模擬式接線盒（含多路微調(diào)電位器）

b）七孔數(shù)字式接線盒（含多路串行接口）第81頁/共122頁二、汽車衡的分類1）按安裝方式分，有地中衡和地上衡；2）按稱量方式分，有靜態(tài)式和動態(tài)式；3）按傳感器分，有模擬式和數(shù)字式；4）按彈性元件分，有柱式、橋式、輪輻式、彎板式等；5）按秤臺型式分，有全鋼結(jié)構(gòu)式和鋼結(jié)構(gòu)混凝土式；6）按安裝基坑型式分，有無基坑可移動式、淺基坑式、深基坑地中衡、便攜式等；7）按長度分，有整車式、軸重式等；8）按值班方式分，有無人值守式、有人值守自動汽車衡；9）按防爆等級分，有非防爆型和本安型；10）按秤體強度等級和稱重頻次分，有重型高頻次汽車衡、中型汽車衡以及低頻次汽車衡等；11）按載荷m與準(zhǔn)確度e分，從低到高，有50~200000e等。第82頁/共122頁模擬式汽車衡采用用模擬式稱重傳感器、模擬式接線盒和模擬式稱重顯示器。多路傳感器的模擬信號先接到接線盒，在接線盒中進(jìn)行多路A-D轉(zhuǎn)換，再巡回傳輸?shù)椒Q重顯示器。傳感器與接線盒、顯示器之間傳輸?shù)氖菐资练哪M信號，容易引入干擾，智能化水平低。第83頁/共122頁2．?dāng)?shù)字化汽車衡從模擬式稱重傳感器輸出的6路模擬信號傳送到數(shù)字化接線盒，經(jīng)過數(shù)字化接線盒內(nèi)的放大、濾波和A-D轉(zhuǎn)化電路后，轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號。該數(shù)字信號傳輸?shù)綌?shù)字化稱重顯示器，經(jīng)數(shù)字化稱重顯示器中的微處理器對信號進(jìn)行處理，從而顯示被稱汽車的重量等數(shù)據(jù)。第84頁/共122頁圖2-216路數(shù)字化汽車衡原理框圖第85頁/共122頁3．?dāng)?shù)字式汽車衡采用輸出信號為數(shù)字量或數(shù)字編碼的數(shù)字式傳感器。與稱重成正比的模擬電壓先在全封閉的傳感器中進(jìn)行A-D轉(zhuǎn)換和串行信號轉(zhuǎn)換，以串行信號的方式輸出到接線盒，接線盒與稱重顯示器通過6根傳輸線進(jìn)行通信。第86頁/共122頁四、動態(tài)自動汽車衡系統(tǒng)1．無人值守汽車衡系統(tǒng)第87頁/共122頁無人值守汽車衡系統(tǒng)示意圖第88頁/共122頁無人值守智能稱重系統(tǒng)工作流程圖2-24第89頁/共122頁2．彎板式動態(tài)軸重衡每當(dāng)一組輪胎經(jīng)過彎板式稱重傳感器時，傳感器中的電阻應(yīng)變計橋路就產(chǎn)生一個脈沖信號，傳遞給稱重顯示器，微處理器記錄彎板的受力彎曲變形曲線，計算出彎曲最大點的應(yīng)變、軸重、速度測、軸型等。將左、右軸重相加，就得到一對輪軸的稱重。依據(jù)斷續(xù)的沖擊次數(shù)，計算出一輛汽車有多少對輪軸，再將所有輪軸的稱重相加，就可以得到整車的重量。第90頁/共122頁a）彎板式動態(tài)軸重衡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

b）彎板式軸重衡的輸出特性1－鋼框架2－緊固壓塊3－緊固螺栓4－鋼底板5－受力高強度鋼彎板

6－應(yīng)變計（共8片）7－汽車輪胎受力點（彎曲變形點）8－絕緣密封膠圖2-25第91頁/共122頁（3）彎板式傳感器的標(biāo)定先做靜態(tài)標(biāo)定，然后做動態(tài)標(biāo)定。動態(tài)標(biāo)定的具體方法：選定幾種車型，裝載砝碼后的車重為額定載荷，以額定的時速通過左、右兩個彎板傳感器的稱重區(qū)域，次數(shù)為10。

累加每一個車軸的重量，得到一組“總車重”數(shù)據(jù)，多次累加，求其平均值，等于車重。第92頁/共122頁3．便攜式動態(tài)軸重衡第93頁/共122頁便攜式動態(tài)軸重衡放大圖第94頁/共122頁五、汽車衡的規(guī)格圖2-27

汽車衡的型號規(guī)格表示方法例：SCS60tC3：地上衡；電阻應(yīng)變數(shù)字式；最大稱重60t；C級；分度數(shù)3000.型號最大稱量/t最大安全載荷/t分度數(shù)秤臺Q235/mU型梁/m荷重傳感器SCS-60-C3（數(shù)字式）609030003×15×0.04U型高0.34，6道主梁6只20t均勻分布，鋼球式承載第95頁/共122頁五、汽車衡的主要技術(shù)指標(biāo)1）準(zhǔn)確度等級：共6級。2）最大稱量Max：10~200t。3）最小稱量Min：5~50kg。4）傳感器內(nèi)碼：10000~100000。5）分度數(shù)n：100~50000。6）檢定分度值e：5~50kg。7）秤臺寬度W：3~4m。8）秤臺長度L：7~24m。9）承載器強度安全系數(shù)≥2。10）工作電源：AC220V（－15%~+10%），50Hz，或DC12V/24V蓄電池（-10%+20%）。11）工作環(huán)境：濕度≤85%RH，溫度為-10~+40℃。第96頁/共122頁安全極限載荷、最大靜態(tài)載荷、

最大動態(tài)載荷之間的關(guān)系圖2-28

與載荷有關(guān)的一些重要概念之間的關(guān)系第97頁/共122頁表2-5最小稱量（用分度值e表示）準(zhǔn)確度等級最小稱量0.2級、0.5級、1級；A級、B級、C級50e2級、5級、10級；D級、E級、F級20e第98頁/共122頁表2-6

稱量整車總重量的最大引用誤差準(zhǔn)確度等級動態(tài)汽車衡車輛的允許最大絕對誤差首次檢定使用中檢驗0.2級±0.1%±0.2%0.5級±0.25%±0.5%1級±0.5%±1.0%2級±1.0%±2.0%5級±2.5%±5.0%10級±5.0%±10.0%第99頁/共122頁表2-7

稱量單軸或軸組重量的

汽車衡準(zhǔn)確度等級與分度數(shù)的關(guān)系準(zhǔn)確度等級A級B級C級D級分度數(shù)下限500005000500100分度數(shù)上限不限100000100001000第100頁/共122頁表2-8

車輛軸載荷的準(zhǔn)確度等級與

車輛整車總重量的準(zhǔn)確度等級之間的關(guān)系單軸載荷或軸組載荷的準(zhǔn)確度等級車輛整車總重量的準(zhǔn)確度等級0.20.512510A√√B√√√C√√√√D√√√√E√√√√F√√√第101頁/共122頁表2-9

汽車衡靜態(tài)試驗的

允許最大絕對誤差用檢定分度值e表示的載荷m汽車衡的允許最大絕對誤差A(yù)BCD首次檢定使用中檢驗0≤m①≤500000≤m≤50000≤m≤5000≤m≤50±0.5e±1.0e50000<m≤2000005000<m≤20000500<m≤200050<m≤200±1.0e±2.0e200000<m20000<m≤1000002000<m≤10000200<m≤1000±1.5e±3.0e第102頁/共122頁汽車衡的五個標(biāo)志點當(dāng)汽車衡在額定條件（溫度、濕度、偏載、遲滯、蠕變、重復(fù)性等）下使用時，規(guī)定汽車衡的以下5個特殊標(biāo)志點是必須進(jìn)行檢定的點：零點、1/6Max、1/2Max、2/3Max、及Max。C3級（有的廠商也稱Ⅲ級，或3級）的分度數(shù)n=3000，若最大稱量Max=60t，則檢定分度值e=Δm=20kg。引用誤差（滿度相對誤差）為：第103頁/共122頁“最小稱量”稱為Min小于Min的重物稱量誤差將大于允許最大絕對誤差。在90t的C3級汽車衡上，Min可能達(dá)到50e，達(dá)到1000kg，所以不能用于稱量小于Min值的重物。圖2-28

與載荷有關(guān)的一些重要概念之間的關(guān)系第104頁/共122頁任務(wù)三汽車衡的安裝與調(diào)試

一、汽車衡的安裝圖2-29

淺基坑地上型汽車衡的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)1－混凝土斜坡2－傳感器的混凝土基礎(chǔ)3－鋼球承壓荷重傳感器4－橫線限位器5－U形鋼秤臺的傳感器支架6－縱向限位器7－混凝土基礎(chǔ)8－排水溝

9－U形鋼秤臺10－縱向間隙11－橫向間隙第105頁/共122頁第106頁/共122頁2．汽車衡傳感器的安裝接線第107頁/共122頁3.秤臺的吊裝第108頁/共122頁二、汽車衡的調(diào)試角差修正（壓角）第109頁/共122頁任務(wù)四汽車衡的檢定一、靜態(tài)檢定1．零點檢定將0.1e的砝碼逐一放在秤臺的中央，直至顯示器跳變1個最低位e。0.5e與所用0.1e的砝碼的累加值m0之間的差值即為零點誤差E0。即E0=0.5e-m0

（2-8）例如，m0=7×0.1e=7×0.1×10kg=7kg，則E0=0.5e-m0=0.5×10kg-7kg=-2kg。即：示值少了2kg。用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定汽車衡的靜態(tài)誤差時，不應(yīng)大于汽車衡相應(yīng)稱量允許最大絕對誤差的1/3。第110頁/共122頁2．靜態(tài)檢定點分度值為3000的汽車衡的靜態(tài)測試點至少為以下5個點：最小稱量Min、1/6Max、50%Max、2/3Max、最大