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“GBH7724-1999”稱重顯示控制器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo))為電子衡器稱重顯示控制器(以下簡(jiǎn)稱顯示器)的主要檢驗(yàn)依據(jù)。該國(guó)標(biāo)規(guī)定了稱重顯示控制器的產(chǎn)品分類、計(jì)量要求、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等要求。計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)依據(jù)該國(guó)標(biāo)對(duì)各類非自動(dòng)電子衡器顯示器進(jìn)行型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)所使用標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)儀器的合理性、試驗(yàn)方法的正確性及檢驗(yàn)規(guī)則的邏輯性等都會(huì)直接影響到顯示器的技術(shù)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)不同廠家生產(chǎn)的顯示器的檢驗(yàn)過(guò)程及大量的試驗(yàn)與研討中，提出了許多不同于國(guó)標(biāo)的問(wèn)題。
現(xiàn)討論以下幾個(gè)主要的問(wèn)題，并給出了改進(jìn)的建議。
(1)電位差計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源是否合理
大部分計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)現(xiàn)采用電位差計(jì)作為顯示器的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。電位差計(jì)的示意圖如圖1所示。

 圖1電位差計(jì)示意圖

惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2惠斯通電橋示意圖
EX+、EX-為橋源輸入,SI+、SI-為信號(hào)輸出。Ra、Rb、Rc、Rd為惠斯通電橋的四個(gè)工作橋臂。由于RarRb=Rc=Rd,則輸出信號(hào)的共模電壓為［（EX+）-（EX-）］/2=EX+/2。'
目前，國(guó)際上大多數(shù)著名A/D芯片制造商生產(chǎn)的A/D芯片輸入信號(hào)的共模電壓必須為工作電源（VCC）的一半左右。該輸入信號(hào)為共模電壓為VCC/2的差分信號(hào)。若顯示器采用此類芯片,在使用電位差計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源時(shí)可能存在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)不正確的問(wèn)題。
在此，建議各計(jì)量單位采用標(biāo)準(zhǔn)惠斯通電橋的設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研發(fā)的“稱重儀表校驗(yàn)器”，其結(jié)構(gòu)完全與惠斯通電橋相同，其信號(hào)共模電壓為VCC/2,適用于不同原理的顯示器。
（2）高低溫、高溫高濕試驗(yàn)中，以輸出信號(hào)的電壓值作為判定依據(jù)是否合理。
顯示器進(jìn)行高低溫及高溫高濕試驗(yàn)中,一般在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓值（S）來(lái)判斷顯示器是否超岀誤差范圍。該方法不適用于所有的顯示器，不同的原理的顯示器應(yīng)該有不同的測(cè)試方法。
①若顯示器在測(cè)試過(guò)程中沒有給標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源提供電壓，而是由外部電源（不在溫箱內(nèi)）提供,則必須檢測(cè)輸出信號(hào)的電壓值。按圖2所示,S=（烏廠萬(wàn)%）EX,外部電源與信號(hào)源放在室溫環(huán)境下，與（鹽-岸）不變，即S不變。在測(cè)試試驗(yàn)中，顯示器的示值應(yīng)保持不變D=G*S,G為顯示器示值與輸入信號(hào)電壓值的匹配倍數(shù)，在某一測(cè)典試點(diǎn)G為常數(shù)。因此顯示器的示值與輸出電壓保持一致，可以通過(guò)檢測(cè)輸出電壓值來(lái)判定顯示器是否超差。
②若顯示器采用高穩(wěn)定性、低溫度特性的基準(zhǔn)電源作為信號(hào)源輸入電壓時(shí)，也可監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)。高穩(wěn)定性的基準(zhǔn)電源受環(huán)境變化影響很小,EX的變化AEX很小，則輩可以忽略不計(jì)，同理可以采用檢測(cè)輸出信號(hào)的方法來(lái)進(jìn)行判定。
③若顯示器釆用普通穩(wěn)壓電源為信號(hào)源提供電源而該橋源又作為A/D芯片的參考電壓時(shí),不應(yīng)把輸出信號(hào)的電壓值作為判定顯示器合格與否的依據(jù)。下面以山東西泰克儀器有限公司研發(fā)與制造的稱重顯示控制器AUtol~D為例加以說(shuō)明。

圖3Alltol-DA/D轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)圖

（3）多路稱重顯示控制器的檢驗(yàn)建議
為適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展及特殊環(huán)境的要求，部分廠家研制能同時(shí)連接2路或2路以上模擬信號(hào)，能同時(shí)或分時(shí)顯示控制的儀表（簡(jiǎn)稱多路稱重顯示控制器）。這類儀表操作控制簡(jiǎn)單，功能齊全，且能節(jié)省用戶成本，但國(guó)標(biāo)并沒有涉及這類儀表的檢測(cè)方法，且用現(xiàn)有國(guó)標(biāo)對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，也存在幾點(diǎn)問(wèn)題。下面以山東西泰克儀器有限公司研發(fā)與制造的稱重顯示控制器Alltol-D高端雙秤儀為例對(duì)多路顯示器提出的幾點(diǎn)要求。其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4Alltol-D2路連接圖
①多路信號(hào)輸入應(yīng)當(dāng)互不影響。
如圖4所示,當(dāng)其中1路加載重量時(shí)，另1路的重量及信號(hào)值不應(yīng)發(fā)生變化，即互不影響，可看作兩臺(tái)獨(dú)立工作的顯示器。因此在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)提供2臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，若只有一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源，當(dāng)用其檢測(cè)1路信號(hào)時(shí)，其它各路應(yīng)連接實(shí)際的傳感器，不應(yīng)懸空。當(dāng)改變信號(hào)源輸出電壓時(shí)監(jiān)測(cè)其余各路的示值是否受影響。
②同一信號(hào)源在不同通道上示值的誤差要求。
標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)遠(yuǎn)大于顯示器的評(píng)定準(zhǔn)確度等級(jí)，這樣兩臺(tái)不同信號(hào)源的誤差可忽略不計(jì)。假設(shè)兩信號(hào)源調(diào)整為同一靈敏度（K）且倍數(shù)（G）相同，則顯示器的示值Di=K*G±△，△為國(guó)標(biāo)規(guī)定的示值允差;顯示器的示值D2=K*G±△。則Di與D2之差的最大值^|K*G+A-（K*G-A）|=2A,超出國(guó)標(biāo)規(guī)定的誤差值。
建議在評(píng)價(jià)過(guò)程中要求每一路誤差都應(yīng)為國(guó)標(biāo)規(guī)定示值允差的1半，即為ZV2。這樣D1與D2之差的最大值為|K*G+ZV2-（K*G-A/2）|=△，符合國(guó)標(biāo)規(guī)定的誤差值。
③多路顯示器的數(shù)據(jù)共享
若多路顯示器輸出信號(hào)互不影響，各路顯示的示值誤差也在國(guó)標(biāo)要求范圍內(nèi)，則各路稱重?cái)?shù)據(jù)完全可以共享，以實(shí)現(xiàn)多路顯示器的各種功能。
總結(jié)
以上有關(guān)問(wèn)題的討論不免存在錯(cuò)誤之處，望讀者朋友們提出改正意見及建議,共同將國(guó)標(biāo)完善化、合理化、國(guó)際化。

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