電子秤稱重儀表及傳感器附屬電路維修研究

梁 冰

（山東冶金設(shè)計院股份公司電氣室，山東濟南 250101）

1 電子秤稱重儀表的原理及其結(jié)構(gòu)

電子秤稱重儀表原理是重物加載到秤體上后，由稱重傳感器將重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤碾娦盘栞敵?，然后稱重儀表將傳感器輸出的模擬信號經(jīng)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理后在顯示屏上顯示。電子秤稱重儀表可以分為四個部分，如圖1所示。

圖1 電子秤稱重儀表基本結(jié)構(gòu)

一是稱重傳感器部分，主要功能是將加到稱臺上的重量信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤碾娦盘栞敵?；二是顯示儀表部分，主要功能將傳感器輸出的模擬信號經(jīng)放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字處理后在顯示屏上顯示；三是秤體部分，主要功能是承重，機械結(jié)構(gòu)上還可分為秤臺、位移限位、卸荷鑼栓；電氣上有接線盒、信號電纜等；四是外部設(shè)備部分，是指連接在顯示儀表的信號輸出端口，接收儀表輸出信號的設(shè)備；常見的外部設(shè)備有打印機、大屏幕顯示器、計算機管理系統(tǒng)；另外還有模擬量輸出、光纖輸出、固態(tài)繼電器輸出等。

電子秤電子稱重儀表根據(jù)信號源的種類可分為兩大類，即模擬稱重儀表與數(shù)字稱重儀表。

模擬稱重儀表是接收的是模擬信號，秤體使用的是模擬傳感器，是將加到秤臺上的重量通過彈性體的變形引起電阻應變計的阻值變化轉(zhuǎn)變?yōu)槌杀壤碾娦盘栞敵?；?shù)字稱重儀表是現(xiàn)代電子技術(shù)、微處理技術(shù)、數(shù)字補償技術(shù)與傳統(tǒng)的應變式稱重傳感器相結(jié)合的儀表，可以根據(jù)提供和數(shù)字傳感器對應的通訊接口和協(xié)議，通過計算機計算出重量并進行顯示、存儲、打印、傳輸。

2 電子秤稱重儀表及傳感器附屬電路維修方法

電子秤稱重儀表的故障現(xiàn)象多種多樣，而引發(fā)故障的因素也很多。且相同的故障現(xiàn)象常常是不同的原因，因為要排除故障，首先因設(shè)法找到并確認發(fā)生故障的位置，而查找故障主要是根據(jù)故障時總結(jié)的故障現(xiàn)象和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組件、元器件、接插件、零部件的作用，結(jié)合平時處理故障時總結(jié)出的故障類型，來檢查分析引發(fā)故障的所有因素，然后借助萬用表，信號源工具儀表，通過多種方式，逐一檢查可疑部位，最終確定故障的發(fā)生部位。

2.1 外部環(huán)境造成的故障

外部環(huán)境的變化會造成電子秤的稱重關(guān)照主要有供電電源的變化、振動、風力、雷電等導致電子秤工作不穩(wěn)定。因此，電子秤應盡量避免在大風、雷雨天氣開機，同時應做好電子秤的避雷措施及接地保護。對于振動可采取加減震措施如緩沖裝置、隔離溝等方法來減小其影響。供電電源不純凈可以采用為電子秤單獨接線或加裝參數(shù)穩(wěn)壓器的方法。

2.2 秤體方面機械故障

秤體方面的機械故障主要有秤體受力變形、秤體被異物頂住、限位裝置故障以及稱重傳感器支撐頭故障等。電子秤在長期的使用中頻繁的上下物料，不斷的有物料散落，機械部件長期受力、磨損，很容易造成機械部件的損壞，電子秤機械部件故障一般能用眼睛直接觀察到，或者通過秤體晃動是否靈活判斷，除去故障。

2.3 傳感器故障

稱重傳感器是電子秤中的關(guān)鍵部件，它起到把重力轉(zhuǎn)變成電信號的作用。稱重傳感器出現(xiàn)故障很容易造成電子秤稱重誤差大、秤無法回零、偏載誤差大、重復性變差等現(xiàn)象。

1）電子秤稱重如果出現(xiàn)誤差大的現(xiàn)象。首先要觀測內(nèi)碼值是否穩(wěn)定，傳感器各部位是否有摩擦現(xiàn)象，穩(wěn)壓電源是否穩(wěn)定，運放電路是否正常，使用砝碼測試秤盤四腳秤量是否平均。依照說明書指示，進一步做儀表局部分析或重量校正。

2）電子秤如果無法回零。首先要檢查傳感器輸出信號值是否于標準內(nèi)(A/D的總放大碼/使用內(nèi)碼范圍/底碼范圍)，如果信號值未在標準內(nèi)，調(diào)節(jié)傳感器可調(diào)電阻，將信號值調(diào)到標準內(nèi)，如無法補償請檢查傳感器是否有問題，在保證傳感器輸出正常(秤體穩(wěn)定)情況下，鎖定儀表故障，一般是放大電路及A/D轉(zhuǎn)換電路發(fā)生問題，然后再按照電路原理逐一判斷測試分析，一般要首先檢查供電電源是否正常，然后將信號輸入端接至信號源，調(diào)節(jié)信號源的輸入大小，看放大之后的電壓是否按照規(guī)律化，再次用示波器測試晶振有沒有起振，測試各個點的輸出是否正常，最后檢查驅(qū)動電路和其他輸出電路，最終找出故障。

3）電子秤出現(xiàn)偏載誤差大或者出現(xiàn)重復性變差。這種情況和和無法回零的情況差不多，多數(shù)可能由于小信號輸入范圍發(fā)生了改變。按照無法回零的方法檢測，如果找不出問題，就先檢測供電電源、A/D電路是否正常，再檢測傳感器輸出。此外可以用動態(tài)測量法檢查傳感器的故障，其措施是將傳感器接線正確的接回主機板，使用數(shù)位電表(四位半以上較佳)之DCV檔上，量測S+對地與S-對地之電壓是否相等(最好是0誤差)，如不相等需做傳感器補償，方法是傳感器輸出信號過高請加一電阻器在傳感器的“E+S-”之間使信號值到正常范圍(電阻值越低，傳感器輸出信號越低)。傳感器輸出信號過低或-ERR請加一電阻器在傳感器的“E+～S+”之間使信號值到正常范圍(電阻值越低，傳感器輸出信號越高)。

2.4 電子秤稱重儀表其他故障與維修

1) 電子秤出現(xiàn)無法開機首先對電子秤的電源開關(guān)、電源線及電壓切換開關(guān)等供給電源環(huán)節(jié)進行檢查，如果沒有問題，然后檢查變壓器有無交流電壓輸入及交流電輸出。如果儀表帶有電池將電池取下再以AC電源開機，避免因為電池電壓不足導致故障。最后再檢測整流電路、穩(wěn)壓電路以及顯示驅(qū)動電路是否出現(xiàn)異常，如果這些都沒問題檢查處理器及附屬電路是否燒壞。

2）電子秤顯示器顯示亂碼。將原來的顯示電路拆下，換一個正常的顯示電路看是否正常。如果顯示正常說明顯示電路出現(xiàn)問題，如果不正常，應檢查驅(qū)動電路是否有故障，最后檢查處理器顯示輸出的引腳是否在合理的輸出范圍。

3)按鍵不好用或者失靈。一是檢查按鍵部位是否有進水造成短路，斷路；二是檢查按鍵插頭與插座接觸是否良好，有無松動現(xiàn)象；三是檢查按鍵插座是否焊接良好；四是電子秤插座與CPU連接線是否有短路或斷路現(xiàn)象。如果還查不出故障，五是測量按鍵與CPU回路上的二極管、電阻等是否有短路、斷路的情況。

總之，引發(fā)電子稱重儀表秤的故障很多，故障現(xiàn)象也很復雜，有時幾個故障相信同時出現(xiàn)。電子稱重儀表和其他家用電器一樣，只要熟悉它的結(jié)構(gòu)原理和電路就可以進行維修，在處理電子稱重儀表故障時，應根據(jù)具體故障現(xiàn)象進行詳細分析，認真檢查可能產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，迅速、準確的判斷出故障部位，保障電子稱重儀表精準稱重。

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