1.前言

電子汽車衡是由秤台（tái）（又稱為承載器）、稱重傳（chuán）感器、電子稱重儀表三部分組成的。業界（jiè） 普遍認同的觀點是：儀表是地磅的大（dà）腦，負責地磅（páng）稱重數據顯示、模數（A/D)轉換、稱 量數據處理、數據傳輸（shū）等功能；稱重（chóng）傳感器是地磅的心髒部分，確定（dìng）了汽車衡（héng）的力電轉換、計量 準確度等（děng）技術指標；秤台是地磅的承載器，負責承載被測重量，並保證重（chóng）量的傳遞過程中不影響地磅的計量準確度。GB/T 7723《固定式電子衡器》典（diǎn）型模塊的誤（wù）差分（fèn）配表（biǎo）中說（shuō）明，稱（chēng）重傳 感器的誤差分配係數是0.7，稱重指示器的誤差分配係數是0.5，連接件（包括承載（zǎi）器）的誤差分配 係數是0.5，就（jiù）是要提醒設（shè）計者和生（shēng）產者，承載器在衡器的整個（gè）係統中，對計量準確度是有影響（xiǎng）的。

2.秤台的結構分析

以目前較為流行的（de）U型梁式（shì）電子汽（qì）車衡為例，見圖1，圖2.

由圖中可見，U型梁在橫向按照一定的間距均勻分布；秤台的麵板（bǎn）沿整個秤台（tái）是均勻分布的；端（duān） 橫梁設（shè）置在秤台的兩端，從結構上（shàng）講也是橫向左右對稱、縱向兩端對稱的，傳感器的安裝位置相對 於秤台縱（zòng）向來說，也是左右對稱（chēng）的。所以說，秤台是一個沿橫向左右對稱、縱向（xiàng）兩端對稱的結構.

3.傳感器受力分析

由於傳感器是放置（zhì）在秤台沿縱向左右對（duì）稱的位置，相對於秤台縱向，左右相對位置的傳感器輸（shū）出 應該是基本相等的。而在秤台（tái）長度方向上，由於要設計地磅的縱向防撞裝置，還需要防止（zhǐ）地磅秤台在重軸車車輪上下秤台時傾翻力矩過大使秤台翹起（qǐ）損壞（huài）傳感器，並考（kǎo）慮（lǜ）基礎（chǔ）與傳感器安裝位置 的間隙，所（suǒ）以說在沿秤台長度方向上安裝的傳感器，相（xiàng）鄰的稱（chēng）重傳（chuán）感器（qì）的輸出信號是不一定相等的（de）， 需要視秤台的具體結構來分析。以三節秤台地磅為例，我們可以簡單（dān）的得出（chū）下（xià）列結論（見圖3):

1 一2點，3—4點，5 6點，7 8點的（de）傳感器在加載前的初（chū）始零點輸出應（yīng）該是基本相等的（de）。

1278點，四隻傳感（gǎn）器（qì）在加載前的初始零點輸出應（yīng）該是基本相等（děng）的。

3456點，四隻傳感（gǎn）器在加載前的初始零點輸出應該是基本相等的。

(1，2，7，8)的傳感器（qì）初始（shǐ）受力零點輸出信（xìn）號約是（3，4，5，6)的傳感器（qì）初始受力零點 輸出信號的二分之（zhī）一。

當衡器使用（yòng）數（shù）字（zì）式（shì）稱重傳感器時，在校秤階段，可以通過稱重儀表很容易地檢査出傳感器的初始 信號（hào）輸出；即使使（shǐ）用（yòng）模擬傳感器，也可以通過接線盒的線路調整單獨連接的某一隻傳感器，這樣也 可以獲（huò）得各個模擬傳感器的初始信（xìn）號輸出。

根據前麵的分析，傳感器的（de）初始（shǐ）信（xìn）號輸出大小（xiǎo）應該符合各自的相互關係。當然是存在相對誤差的.

這（zhè）個誤差（chà）越小越好，一般（bān）要小於±20%。

各點傳感器（qì）輸出信號的相互誤差對於（yú）衡器的出廠校準和現場安裝後的校準，都是應該達到的技術要求。

4.秤台影響傳感器（qì）初始輸出信號的因素

由於（yú）秤台是對稱設計的，傳感器（qì）的初始輸（shū）出信號大小，從理論上說應該（gāi）符合各點之間的相互關（guān）係。 但實際上往往存在較（jiào）大的（de）誤差，分析如下：

從設計上來講，電子汽車衡的整體秤台設計有兩種方式，一種是“整體剛性連接結（jié）構型”，通過 連接螺栓和秤台上的連接板，將三組（多組）秤台緊密的連接在一起。二是獨立秤台柔性設計，秤 台（tái）之間通過銷釘和安裝板連接，相鄰的兩個秤台發生變形時允許有一定的翻轉角，其相互影響量小。 這兩（liǎng）種方式，由於秤台在製（zhì）作（zuò）過程中有變形，其傳感器的初（chū）始輸出信號是有差異的。

從校秤平台或衡器基礎的各個傳感器安裝墩的水（shuǐ）平高度一致性上講，一般的技術（shù）要求是各個基礎 墩的相互高度誤差為3mm，而生產廠內的校秤平台傳感器安（ān）裝的（de）基礎高度誤差會更小一些，可以達 到1mm之內（nèi）。基礎（chǔ）墩高度的不一致，使每隻傳感器的受力大小不一致，造成傳感器初（chū）始輸出信號有 差異（yì）。

端橫梁（liáng）上各傳感器安裝板之間的安裝絕對高度差，如果製造中沒有做好高度定位，也會產（chǎn）生誤差， 其效果和（hé）基礎（chǔ）墩（dūn）的高度誤差是一致（zhì）的。

從秤台的製造質量方麵分析，U型梁的厚度一般為6~10mm，製（zhì）造廠有采用大型寬鋼板下料後折 彎製成，也有采用鋼帶直接下料後折彎製成的工藝。U型梁的開口上沿由於製造工藝不良會產生（shēng）微 小的波浪灣，整體的U型梁在彎曲中及後續的存放中也會形成長度方向上的左右彎或（huò）者上下彎。由 於U型梁彎板采用的材料不同，彎曲產生的尺寸誤（wù）差不同，也會在U型梁中造成殘餘應力大小及分 布不（bú）均勻。

電子汽車衡秤台焊接過程中，U型梁需要和秤台麵板定位，其與秤台麵板的（de）間隙希望越小越好。一（yī）是說明 U型梁上表麵尺寸正確，另外焊接後（hòu）的秤（chèng）台要求是秤台在正常安裝後，上表（biǎo）麵要凸起一定高度，對 秤台施加預應力使得秤台加載後水平，也使秤台在使用中不至於留有水漬而不利於汽車刹車，也便（biàn） 於清掃秤台和保持衛生，所以需要用外力（壓力機或砝碼重物）壓下（xià）U型（xíng）梁，致使其反方向（xiàng）變形， 然後再實施焊接過程。從技術上分析，首先將7根U型梁的各個單邊與秤台麵板焊接在一起，使應 力充分釋放（必要時可以卸除壓力或重物），然後再焊接各個U型梁（liáng）的另一（yī）邊，這樣整體秤台（tái）的應 力會小一些。也（yě）可以先焊接秤台中間部（bù）分的U型梁，然後向兩邊擴散焊接其餘的U型（xíng）梁。最不好的 工藝就是在秤台受（shòu）到壓力限製產生反向變形時，先焊接秤（chèng）台最（zuì）外邊的U形梁然後向中間過（guò）渡焊接其 餘（yú）U型梁。

5.秤台製造質量對衡器準確度的影響

秤（chèng）台（tái）製造質量不良，秤台發生縱向或橫向變形，秤台中殘留了大量（liàng）的焊接殘（cán）餘應力沒有消除（chú），當 汽車輪軸行駛在地磅秤台的不同位置（zhì）時，秤台的變形伴隨著應力釋放，形變重複性就不（bú）好（hǎo）。而重（chóng） 量的傳遞過程中伴隨著應力釋放，重量的傳遞數值就會不準確（què），造成電子汽車衡的稱量不穩（wěn）定，四 角誤差、段差超出用戶要求或標準（zhǔn）要求（qiú）。在校秤過程中，會發現四角誤差不易校準，校一遍數據一 個樣；觀察傳感器的空秤輸出信號，也會出現數據不穩定的狀（zhuàng）態（tài）。

6.消除秤台殘餘應力的方法

由前麵的（de）分析可知，理想的地磅秤台製造完成後，在校秤（chèng）階（jiē）段，每隻（zhī）傳（chuán）感器的初始信號輸 出應該符合上述第3部分中傳感器受力分析結（jié）果。如果差異（yì）較大就要進行消除應力的處理。消除應 力的方法有很多，下（xià）麵介紹（shào）幾種比較簡單的方法。

6.1超（chāo）載靜壓（yā）法

新的國家標準GB/T 7723-2017《固定式電子衡器》中，增加了一條：當衡器承受最大秤量 125%的載荷時（shí），秤的各組成部件不應發生（shēng）永（yǒng）久變（biàn）形或（huò）損壞，施加的時間是30分鍾，載荷均勻（yún）分布。 一方麵可以檢査秤（chèng）台的材料選擇、焊接質量、秤台變形等，同時超載靜壓方法也是（shì）消除（chú）秤台應力（lì）的 好方法。在正常生產中可以根據施加載荷的大小，如1/2Max，3/4Max，Max等，來確（què）定靜壓的（de）時間。 通過施加載荷靜壓前後的傳感器（qì）輸出值的相對變化，來設定超載靜壓的時間和選（xuǎn）擇載荷值。

6.2振動時效法（fǎ）

采用激振（zhèn）器對秤台進行振動消除（chú）應力，也是一種比較簡易的方法。由於激振器工作時噪音（yīn）較高， 可以在施力點與秤台的接觸處，設置一些隔（gé）音裝置。根據秤台（tái）的尺寸、U型梁的厚（hòu）度和高度、秤（chèng）台 的設計秤量，來設計激振器的大小、振幅、頻率、激振位置與激振力。同樣，工藝參數的設置需要 通過（guò）施加激振力前後傳感器初始信號輸出的（de）變化，來判斷（duàn）工藝（yì）參數的選擇（zé）是否合適。如果能采用應 力測試儀進行（háng）定量分析，則（zé）工藝參（cān）數的設置會更準確。

6.3預加載校秤法

地磅（páng）在用戶使用地點安裝之後，可以首先檢査傳感器的初始信號（hào）輸出是否平衡，如果不平 衡，可以要求用（yòng）戶用載（zǎi）重汽車先進行多（duō）次過衡，否則調校（xiào）完成的衡器也（yě）是（shì）不穩定的，其原理與超（chāo）載 靜壓法一致，使秤（chèng）台內部的應（yīng）力充（chōng）分釋放出來，可以增（zēng）加衡器的穩定性和準確性（xìng）。