1引言

目前，测力传感器具有测量精度高、温度特性好、工作稳定等优点，这使得其广泛应用于各种结构的动、静态测量。本文根据不同种类测力传感器接线制的基本原理，针对四线制、六线制和八线制的可靠性和安全性进行分析，并对试验件产生的结果进行论证，对测力传感器断线产生的各种结果进行分析。
 

2基本原理

测力传感器一般采用3种接线方法:正负桥压(10V)，给传感器供电，剩余两个线为正负反馈，其使用起来比较方便。但当电缆线较长时，容易受环境温度波动等因素的影响。

在六线制基础上又增加了激励检测线。通过对四线制和八线制调节器子板连接线缆的线路图对比、分析，八线制调节器子板提供了激励补偿功能，即+EXS和－EXS两根激励检测线缆，检测实时加载到传感器桥路端的激励电压，补偿电路不断根据回馈信号提供激励补偿，使参与信号控制的传感器桥路端激励始终与控制系统设置参与参数计算的标准激励相符。四线制调节器子板只有激励输出，而没有激励检测。由于线缆上的电压损耗，使加载到传感器桥路端的激励与控制系统设置的参与参数计算的标准激励有误差，造成了校验误差大、加载精度差的问题。

3对试验件影响

3．1试验事故

使用某协调加载控制设备时，在加载点传感器调零及作动筒收放阶段未发现任何异常，且加载点连接正常。加压对加载点进行单点调试时(调试命令已给至－50N)，发现加载点作动筒与载荷传感器连接螺钉折断，作动筒已达到最大行程。但在整个加压过程中，加载点传感器反馈无变化。

经检查，现场安装正确，所有设备经校准/检定合格，并在有效期内。试验控制设置:经检查，试验控制通道、试验校准参数、试验控制参数、试验安全参数等设置准确、合理。

更换传感器电缆线再进行测试，对传感器(已验证完好)进行拉压，传感器载荷仍无变化。用万用表测量传感器两端插头，发现传感器线缆大头D针(负向激励)与传感器线缆小头D孔(负向激励)开路，传感器线缆大头F针(负向激励检测)与传感器线缆小头D孔(负向激励)开路。打开传感器线缆小头，发现D孔焊接点脱落(见图4)，但是负向激励线和负向激励检测线连接正常。

某协调加载控制系统进行桥压检测时，只检测到传感器线缆，未对整个电气回路进行桥压检测(传感器线缆及传感器)。而本次脱落点发生在传感器线缆小头处，负向激励线和负向激励检测线连接正常，因此系统不会由此产生桥压失效保护。另外，由于传感器实际没有施加激励，所以反馈端在传感器受到外部载荷施加时无反馈，导致在单点调试过程中，作动筒向外伸出，造成试验件脚蹬破坏。其原因是传感器线缆小头D孔连接线缆脱落(该设备无激励检测功能)，引起传感器输出基本为零，这是此故障的直接原因。

3．2设备硬件缺陷

某协调加载控制系统在运行时发现，该系统检测不出传感器电缆正负反馈线开路，即检测不出控制回路开环状况(注:在使用其他协调加载控制系统时，载荷传感器正负反馈线开路，反馈值一直为传感器满量程值的110%左右，调节器限保护，反馈值很大，很容易检查出来)。

出现的现象:传感器正负反馈线其一发生开路时，反馈值的大小不能显示为满量程。这时，反馈值在零载状态下有时偏大有时偏小，在偏大时有可能发现问题，在偏小时很可能按零点进行调零，从而把问题隐藏起来。另外，在外载非零状态下，由于传感器受力，不论其反馈值偏大还是偏小，都看不出传感器有开路现象。这种情况产生的危险:传感器正负反馈线发生开路，可能出现的问题是作动筒在加压情况下快速收回或快速放出，从而使试验件受到很大的拉力或压力。如果在这种情况下加压，很容易造成加载点实加载荷超载，甚至一瞬间造成试验件直接损伤。

其主要原因是该系统的传感器卡板是四线制子板，无激励检测。四线制子板的个别线路进行改动，就可以实现减小校验误差、提高加载精度的功能，同时能够满足试验要求。
 

4结论

根据以上这3种测力传感器接线制的基本原理、优缺点、以及试验数据可以看出，四线制调节器子板作为位控调节器板使用，但在应用为力控时，经常会遇到传感器校验误差大、加载精度差的问题，而八线制调节器子板就不存在这些问题。

综上所述，采用测力传感器八线制接线法，协调加载控制系统能够检测出控制回路开、闭环状况，有效防止在开环状况下加压而造成的试验件损伤事故。

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