電子秤作弊原理淺析

林峰

摘 要：作為一種傳統(tǒng)的計量器具，以電子秤為主的測量物體質(zhì)量的衡器已經(jīng)在市場廣泛普及，其硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已相當(dāng)成熟，但同時也由于某些不法商戶要達到短斤少兩的目的，出現(xiàn)了一些改裝作弊的電子秤，文章淺談作弊的原理與識別。

關(guān)鍵詞：硬件結(jié)構(gòu)圖；工作原理；改裝部分；監(jiān)督管理

中圖分類號：TH715 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0068-02

計量在生活中隨處可見，度量衡的發(fā)展大約始于原始社會末期，度量衡的衡指的是測量物體輕重的工具，衡器作為計量器具的一個重要組成部分，從古老的杠桿原理發(fā)展到今天的電子稱重系統(tǒng)，從日常生活到工業(yè)生產(chǎn)，從貿(mào)易結(jié)算到國防建設(shè)，均離不開衡器的應(yīng)用。在今天，電子稱量技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是微處理技術(shù)和傳感技術(shù)的巨大進步，對稱重技術(shù)提出了更高的要求，而目前設(shè)計電子稱重系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是提高測量精度、數(shù)據(jù)穩(wěn)定、增強功能、降低成本、防止作弊。

1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

電子稱重裝置一般分成三個部分：秤體結(jié)構(gòu)，稱重系統(tǒng)（主要指稱重傳感器）和電路部分，電路部分包括模擬電路部分和數(shù)字電路部分。

硬件系統(tǒng)設(shè)計的基本思路是在降低成本，保障稱重性能的基礎(chǔ)上采用盡可能少的電子元器件實現(xiàn)系統(tǒng)要求。智能稱重系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

工作原理：將一個載荷加載至稱重區(qū)域，也就是傳感器上，經(jīng)過傳感器的作用放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換，將其電壓信號傳入控制器，控制器將其作為控制信號輸出到顯示模塊上，顯示模塊將其輸出，完成一個稱重過程。在這個過程中，傳感器是稱重系統(tǒng)的最重要的一部分，通過稱重壓力傳感器的應(yīng)變信號得以實現(xiàn)加載載荷的稱重。稱重傳感器實際上是一種將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換成可測量的電信號的輸出裝置。稱重壓力傳感器實際上是一個高靈敏電橋，它通過稱重橋與承重桿相連，當(dāng)加載載荷使稱重壓力傳感器應(yīng)變片電阻產(chǎn)生變化時，電橋產(chǎn)生不平衡電壓，此不平衡電壓經(jīng)放大后即為稱重信號。電子稱重系統(tǒng)可根據(jù)傳感器穩(wěn)定性、測量精度、靈敏度和使用環(huán)境要求選擇相應(yīng)的稱重傳感器。

2 非法改裝途徑

目前，不法商戶采用各種措施在電氣部分進行非法改裝，造成缺斤少兩的現(xiàn)象。改裝主要是兩部分：模擬部分和數(shù)字部分。

①模擬部分：即放大部分。該部分的改動比較簡單，以俗稱的8兩秤為例，只要將對應(yīng)的放大部分的比例放大1.25倍即可，實現(xiàn)方法可以串電容或電阻，但因為是后續(xù)改動，所以需添加硬件結(jié)構(gòu)，如電阻、電容，同時為了逃避檢測機構(gòu)的查收，還要進行設(shè)置8兩與1斤之間的轉(zhuǎn)換，于是還得另外添加按鈕之類的設(shè)置硬件。以下就添加按鈕改裝為例進行分析。

如未改裝前放大部分電路如圖2所示。

A=■=■=-1

改裝后，如圖3（a）所示，當(dāng)按鈕按下時，接通R4，R4與R1并聯(lián)，可使得

A'=■=■=-1，

這樣，只要輸入為原來的0.8，輸出就可得到1，在實際中就形成1斤變成8兩。而當(dāng)按鈕彈開時，電路和原來一樣，成為標(biāo)準秤。同樣，在圖3（b）中，只要選取合適的電容，也可以實現(xiàn)“8兩”秤的目的。

識別的方法在于查看外觀，看有沒有多出特別的按鈕之類的硬件；拆開外殼查看內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，有沒有改造痕跡。

②數(shù)字部分：即控制系統(tǒng)部分，這部分主要存在于一些電子稱重工具制造商。采用軟件編譯方法，可以不需要添加硬件結(jié)構(gòu)，只要在程序中對按鍵的觸按方式判斷，然后再進行按鍵處理操作即可。以判斷確定鍵長按大于2秒、設(shè)置“8兩”秤為例，程序流程如圖4所示。

“8兩”稱的C語言程序如下：

假定從AD中讀取數(shù)據(jù)進行軟件濾波處理后獲取數(shù)據(jù)，子程序為get_ad2（）；

/* value為有效值，new_value為當(dāng)前采樣值，設(shè)置8兩程序返回有效的實際值 */

char value；

char kilo_set（）

{

char new_value；

new_value = get_ad2（）；

value=new_value+new_value>>2；//實際值乘1.25系數(shù)，實現(xiàn)“8兩”目的

return value；

}

此部分的識別比較隱晦，只有通過市場調(diào)查及群眾反饋才有可能了解哪些廠家生產(chǎn)的電子秤存在類似“后門”。

3 提高質(zhì)量的對策

①抓設(shè)備生產(chǎn)質(zhì)量。在電子稱重設(shè)備生產(chǎn)過程中必須加強質(zhì)量管理，在定型試驗中嚴格把關(guān)生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，配置質(zhì)量檢驗人員，使整個生產(chǎn)過程都在質(zhì)量受控狀況下進行。

②質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門要加強對生產(chǎn)領(lǐng)域里的日常監(jiān)督檢查。對電子秤實行生產(chǎn)許可證管理，加強證后管理，為了防止部分企業(yè)獲證后放松質(zhì)量管理，可通過加大監(jiān)督抽查力度，將生產(chǎn)企業(yè)置于嚴密的質(zhì)量監(jiān)控之下。通過監(jiān)督檢測，對產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)進行對比分析，摸清質(zhì)量狀況和發(fā)展趨勢以及標(biāo)準實施的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時與企業(yè)進行技術(shù)探討，并提出可行性整改措施供企業(yè)參考。

③堅持質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督和市場調(diào)查相結(jié)合，定時對市場進行抽查，執(zhí)行監(jiān)督檢定以及積極聽取群眾意見，加強市場管理，嚴厲打擊不法行為。

參考文獻：

[1] 邵樹春.電子稱重技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].品牌與標(biāo)準化，2011，（16）.