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稱重傳感器在料斗電子秤中并聯(lián)使用
稱重傳感器在料斗電子秤中并聯(lián)使用介紹：
1.承載重量決定所需傳感器
在料斗秤中尤其是大量程稱重的料斗秤中，都使用多只傳感器，其中以4只傳感器居多，這主要是由于多只傳感器并聯(lián)后雖然不增加輸出電壓，但卻可以增加料斗秤的稱重量程，因此，傳感器所需只數(shù)*由支撐料斗秤的重量需要來確定。如圖1所示，由于現(xiàn)場安裝條件的限制，4只傳感器不能均勻分布在料斗秤的四角，只能是前面后面各兩只，分別為1、2號傳感器和3、4號傳感器。在理想狀況下，多只傳感器并聯(lián)使用是方便可靠的，但在實際使用時，由于客觀條件造成的角差、并聯(lián)附加誤差應zui大限度消除。
2.傳感器自身因素對料斗秤的影響
在料斗秤自動計量系統(tǒng)中使用的柱式稱重傳感器，在出廠時都已進行檢驗，并張貼檢驗合格的標志，許多用戶買回后還要進行二次檢驗，即使如此，每只傳感器之間仍存在一定的誤差。在4只稱重傳感器組成的料斗秤計量系統(tǒng)中，顯然無法做到每只傳感器的輸出阻抗和靈敏度都一致，這既不符合實際情況，又不利于后期傳感器的更換。理想情況下多傳感器的并聯(lián)輸出電壓是每只傳感器的算術(shù)平均值，但當稱重傳感器的靈敏度和輸出阻抗不相等時，會給系統(tǒng)造成并聯(lián)方式下的附加誤差。通過對并聯(lián)等效電路進行分析，首先按兩只傳感器并聯(lián)進行計算分析，Ri1～Ri4分別代表傳感器輸出阻抗，Us1～Us4分別代表輸出信號源，R代表理想狀態(tài)下的輸出阻抗，a、b、c、d分別代表實際阻抗與理想阻抗的相對值，Ri1=R(1-a)、Ri2=R(1-b)、Ri3=R(1-c)、Ri4=R(1-d)，I代表流過Ri1和Ri2的電流，根據(jù)歐姆定律:
I=(Us1-Us2)/(Ri1+Ri2)(1)
U0=I×Ri2+Us2(2)
將式(1)代入式(2)可得，
U0=(Us1Ri2+Us2Ri1)/(Ri1+Ri2)(3)
將具有公差相對值的阻抗代入式(3)，得
U0=〔Us1×R(1-b)+Us2×R(1-a)〕/〔R(1-a)+R(1-b)〕
U0=〔Us1(1-b)+Us2(1-a)〕/(2-a-b)(4)
對式(4)分子分母同乘以(2+a+b)，得
U0=(2+a+b)〔Us1×(1-b)+Us2((1-a)〕/〔2+(a+b)〕〔2-(a+b)〕
整理后，略去zui小項，得
U0=1/2×〔Us1(1+a/2-b/2)+Us2(1+b/2-a/2)〕(5)
同理，4只傳感器并聯(lián)，可得
U0=1/4〔Us1(1+3a/4-b/4-c/4-d/4)+Us2(1+3b/4-a/4-c/4-d/4)+Us3(1+3c/4-a/4-b/4-d/4)+Us4(1+3d/4-a/4-b/4-c/4)〕(6)
通過以上分析，只有傳感器本身的靈敏度和輸出阻抗*一致時，傳感器并聯(lián)后才能得到各傳感器的算術(shù)平均值，即U0=1/4(Us1+Us2+Us3+Us4)，這也從本質(zhì)上解釋了多傳感器并聯(lián)使用時產(chǎn)生并聯(lián)附加誤差的根本原因。