1前言
随着科学技术和国民经济的迅速发展，各类电子衡器应运而生，并且发展和推广应用的速度异常迅猛，彻底颠覆了传统的计量方式和计量设备，极大地促进了社会和经济的发展。然而，由于电子衡器从原理和构造来讲比较复杂，一旦出现故障，非专业人员将束手无策，即使是专业人员借助于仪器仪表和工作经验，处理起来有时也是很困难的。一般而言，电子衡器由称重传感器和称重仪表（又称“二次仪表”）所组成，其工作机理是由称重传感器将被称对象的力信号转换成毫伏级的模拟电压信号，该模拟电压信号被送进称重仪表，进过前置放大、滤波、模／数转换（A／D）等，在电子计算机或微处理器的协调下，将称重数据显示出来，并完成许多运算及其他功能。目前大量使用的电子衡器中多采用电阻应变式称重传感器，电子衡器常见的故障有称量不准确、零点漂移严重及显示不稳定等，这类故障有可能是称重传感器及其线路所致，也可能是称重仪表自身故障。究竟是哪个方面出了问题，在检查和判断时往往令人费解。本文介绍两种能够模拟称重传感器输出信号的信号发生器，在检修电子衡器时，从称重仪表上拔掉称重传感器的插头，将该信号发生器直接替换上，当即就能判断出故障的范围，如称重传感器一侧还是称重仪表一侧。现分别介绍如下。
2通用型称重信号发生器
2.1电路原理
一般中小型电子衡器的称量量程相对较小，通常在数百千克至数十吨之间，称重传感器的供桥电压也相对较低，一般在5V～15V之间，因而有别于大型的电子衡器。这里介绍的称重信号发生器的电路是根据电阻应变式称重传感器的电路原理简化而来的，如图1所示。

图1中的A、B两端为激励端，连接称重仪表的供桥电源；C、D两端为输出端，连接称重仪表的称重信号输入端。显然，以上四个接线端对应于电阻应变式称重传感器的四个接线端。
2.2电路参数选择
由于中小型电子衡器的供桥电压UE一般在5V～15V之间，而通常所用的电阻应变式称重传感器的灵敏系数为S=1mV／V～2mV／V，若取S=2mV／V、UE=15V，则在额定载荷下要求称重信号发生器的最大输出电压为：
Uo(max)=S·U=2(mV/V)·15V=30mV
电位器RP1一般可选用阻值为1kΩ的多圈型。为实现输出信号Uo在0mV～30mV范围内连续可调，并使得通过RP1与其并联电阻R3中的电流在3mA以内，就应首先确定R3的阻值。从图1可知，（RP1//R3）的等效电阻为：
30(mV)/3(mA)=10Ω    (1)
由此得出RP1和R3的阻值关系为：
（RP1·R3）（RP1+R3）≈10Ω    （2）
根据式（1）和电阻的并联规律可知，R3的阻值远远小于RP1，所以式（2）左端的分母近似等于RP1，因此推算出R3=10Ω，取供桥电压UE=15V，则电路的总电阻为：
R1+(RP1//R3)+R2=15(V)/3(mA)=5kΩ    （3）
在式（3）中，由于5kΩ远远大于（RP1//R3），所以（RP1//R3）在此可忽略不计，这里取R1=R2，由此可得：
R1=R2=2.5kΩ
至此，已经全部确定了图1中各个电阻的阻值，其中R1=2.5kΩ；R2=2.5kΩ；R3=10Ω；
RP1=1kΩ。
3大型电子衡器用称重信号发生器
大型电子衡器一般指电子轨道衡和一些特种大型电子衡器，其称量量程均在100t以上，虽然有的电子汽车衡的称量量程也有很多一百多吨的，但它的称重台面下装置的称重传感器较多，通常可达8只～12只，而电子轨道衡等通常只装设4只称重传感器，所以其载荷量就大，供桥电压也较高，通常为12V～24V。基于以上考虑，适用于大型电子衡器的称重信号发生器如图2所示。

图2中的“UE”端接12V～24V的供桥电源正极；“ZJ”端为信号输出端；“⊥”端为输出信号的接地端；A、B两端为激励端，用以模拟电阻应变式称重传感器的形式，避免供桥电源空载。
4选材与制作
对于以上两种称重信号发生器，对元件的要求虽然并不苛刻，但还是要有一定讲究的。为了精细地调节信号输出电压，电位器RP1必须选用多圈旋转精密类线绕式电位器，如WXD7-23或WXD2-53型等，其中WXD2-53型附带指示刻度盘，观察一下该指示刻度盘，电位器滑动臂的停滞位置就一目了然，还可通过指示刻度盘的指示值很容易换算出信号输出电压，使用起来相当方便。可选用之列的多圈电位器的外形如图3所示。

对于图1和图2中的各个固定电阻，原则上应选用温度系数小、稳定性好的金属膜电阻或类似性能的电阻。
把全部元件安装在一小块电路板上（如环氧树脂玻璃纤维板或制成PCB形式），到电子市场购买一个DIY产品的小盒子，将电路板用自攻螺钉固定到盒子里。电路的各个端子对外连接方式要以方便使用为目的，可以采用与称重仪表相匹配的插头线连接的方式（如矩形插头座、航空插头等），也可以从盒子里引出几条导线（图1为4条，图2为5条），以利于和不同的称重仪表相连接。常用的CD1型矩形9线插头座的外形如图4所示，其中左图为两种矩形插座，右图为矩形插头。制成的称重信号发生器的内部结构如图5所示。制成的称重信号发生器的外形如图6所示，其中左图为主机，右图为信号插头线。

5结束语
该称重信号发生器的电路简单，取材容易，制作方便，现场使用效果好，减少了许多盲目性和繁杂的实验，避开了弯路和误判，大大地提高了检修的工作效率。运用该仪器不仅能够在检修时判别故障的范围，当与高精度的电压表配合时（用以观测输出信号电压），还可以粗略地进行定量检验或校验。

作者：王水成

深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业，所生产的JY500系列称重显示控制器（包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等）高速高精度，使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验，在业内有良好的口碑，且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题，客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣，欢迎咨询。