地磅接線盒的原理結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

本文介 紹了地磅接 線盒的 產(chǎn)品外觀 ，以及接 線盒的原理和 電路，重點(diǎn)介紹了模擬式接線 盒構(gòu)成原理和并 聯(lián)接線 盒及串聯(lián) 接 線盒的 電路結(jié)構(gòu)，并 對數(shù)字式接 線盒的原理和構(gòu)造、安裝尺寸、安裝、使用和維護(hù)進(jìn)   行了介紹 。

一、前言

接線盒是地磅連接稱重傳感器與稱重儀表的中間部件,具有連接稱重儀表和傳輸稱重?cái)?shù)據(jù)信號的重要職能。出于電磁兼容性(主要是抗干擾性能)和堅(jiān)固耐用方面的考慮,接線盒的外殼均由金屬材料制造,在盒子側(cè)面的周邊排布著穿引信號電纜的5個(gè)~9個(gè)專用密封接頭。接線盒的外形呈扁狀矩形,典型的產(chǎn)品外觀,如圖1所示。地磅接線盒根據(jù)稱重傳感器和稱重儀表原理與結(jié)構(gòu)的不同,分為模擬式接線盒、數(shù)字化接線盒和數(shù)字式接線盒。

二、模擬式接線盒

模擬式接線盒是模擬式地磅的一個(gè)重要部件,通常簡稱為“接線盒(J-BOX)”,用于連接模擬式稱重傳感器和模擬式稱重儀表。

(一)接線盒原理

接線盒是多傳感器地磅不可或缺的組成部分,旨在平衡各只稱重傳感器的輸出信號。地磅無論是采用4只、6只或8只稱重傳感器,通常均采取全并聯(lián)方式連接。在設(shè)置有n只稱重傳感器的電子汽車衡上,各稱重傳感器實(shí)現(xiàn)全并聯(lián)工作的條件是:S1R1=S2R2=SnRn式中:S——稱重傳感器的靈敏度;R——稱重傳感器的輸出阻抗。

上式表明,只有當(dāng)各稱重傳感器的靈敏度與其輸出阻抗之比相等時(shí),各稱重傳感器才能并聯(lián)工作。然而，稱重傳感器在制造過程中的每個(gè)工藝環(huán)節(jié)都可能存在效果上的差異，由此造成每只稱重傳感器的靈敏度和輸出阻抗等必然存在差異，因此導(dǎo)致各稱重傳感器的輸出也就必然不一致，而使稱量結(jié)果產(chǎn)生誤差。為克服上述弊端，各稱重傳感器的輸出都通過接線盒裝置而得到一致的輸出。

就接線盒的電路結(jié)構(gòu)和原理而言，接線盒相當(dāng)于一個(gè)無源電阻網(wǎng)絡(luò)，它為每一只接進(jìn)來的稱重傳感器的信號輸出電路 （或供橋電源電路） 設(shè)置了精密級可調(diào)電阻，與稱重傳感器的信號輸出端并聯(lián) （或與供橋電源串聯(lián)），當(dāng)調(diào)節(jié)接線盒內(nèi)的某只可調(diào)電阻時(shí)，相當(dāng)于改變了與之相接的稱重傳感器的輸出阻抗 （或供橋電壓）。因此，就使得電子汽車衡所使用的每只稱重傳感器的輸出量在一定范圍內(nèi)隨意可調(diào)，從而使稱重傳感器全并聯(lián)工作的條件得以滿足，進(jìn)而滿足了使用要求。

（二） 接線盒電路

（1） 并聯(lián)接線盒并聯(lián)接線盒的電路原理圖如圖 2 所示。可調(diào)

電阻 （精密電位器） RP 和電阻 R3 串聯(lián)后與稱重傳感器的信號輸出端并聯(lián)，因此稱為并聯(lián)接線盒。

（2） 串聯(lián)接線盒串聯(lián)接線盒的電路原理圖如圖 3 所示。兩只

可調(diào)電阻 （精密電位器） 串聯(lián)在稱重傳感器供橋電源回路中，因此稱之為串聯(lián)接線盒。

三、數(shù)字化接線盒

數(shù)字化接線盒是電子衡器向數(shù)字化方向發(fā)展的過渡產(chǎn)物，它是將模擬式傳感器產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行規(guī)范化處理，然后將數(shù)據(jù)傳送給稱重儀表或電子計(jì)算機(jī)。

根據(jù)數(shù)字化接線盒電路結(jié)構(gòu)的不同，有單 A/D 和多路 A/D 形式。單路 A/D 數(shù)字化接線盒是將多個(gè)模擬式稱重傳感器并接到一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換電路上，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行規(guī)范化處理后，將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)字稱重儀表；多路 A/D 數(shù)字式接線盒備有 4 個(gè)～10 個(gè)模擬式稱重傳感器進(jìn)線口和一個(gè)電源通訊口，內(nèi)置一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有 4 路～ 10 路獨(dú)立的 A/D 轉(zhuǎn)換通訊，可直接與一個(gè)秤臺的 4 只～10 只模擬式傳感器一一對應(yīng)相接。角差調(diào)整可通過軟件在數(shù)字化接線盒內(nèi)部完成，也可在數(shù)字稱重儀表或計(jì)算機(jī)上完成。

四、數(shù)字式接線盒

（一） 原理概述數(shù)字式接線盒 （Digital J-BOX） 是數(shù)字稱重系

統(tǒng)溝通數(shù)字式稱重傳感器和數(shù)字稱重儀表的專用接線盒，是數(shù)字式地磅的必備部件。就信號聯(lián)接方式而言，數(shù)字式接線盒是將多只數(shù)字式稱重傳感器并接成傳感器接口總線的一種接線裝置。這種接線盒只是起到了連接作用，僅用于連接各數(shù)字式稱重傳感器信號及分配給各數(shù)字式稱重傳感器工作電源，它只有通訊接口，而無控制信號的輸入和輸出口，沒有設(shè)置像模擬式接線盒的信號調(diào)節(jié)功能，所以數(shù)字式接線盒內(nèi)通常沒有信號調(diào)節(jié)用的電位器，這也是數(shù)字式接線盒與模擬式接線盒的顯著區(qū)別。

數(shù)字式接線盒有兩種接線方式，即四線制和六線制。四線制數(shù)字式接線盒主要用于連接四線

制數(shù)字式稱重傳感器；六線制數(shù)字式接線盒通常應(yīng)用于六線制數(shù)字式稱重傳感器的接線，也可用于四線制數(shù)字式稱重傳感器的接線上。

（二） DJB 系列數(shù)字式接線盒介紹

（1） 型號及用途 DJB 系列數(shù)字式接線盒共有四種規(guī)格，其用途

分別如下：

1） DJB-004 型數(shù)字式接線盒，適用于使用不超過 3 只數(shù)字式稱重傳感器的衡器；

2） DJB-005 型數(shù)字式接線盒，適用于使用不超過 4 只數(shù)字式稱重傳感器的衡器；

3） DJB-006 型數(shù)字式接線盒，適用于使用不超過 5 只數(shù)字式稱重傳感器的衡器；

4） DJB-007 型數(shù)字式接線盒，適用于使用不超過 6 只數(shù)字式稱重傳感器的衡器。

對于使用超過 6 只數(shù)字式稱重傳感器的衡器，可用多只數(shù)字式接線盒組合運(yùn)用。

（2） 技術(shù)指標(biāo)

1） 不銹鋼外殼，專用密封接頭，堅(jiān)固耐用，密封性好，防護(hù)等級為 IP65；

2） 盒內(nèi)配有高性能氣體放電管，在雷擊感應(yīng)到電涌時(shí)或其他意外放電干擾情況下，能對 Power Cell、MTX 等數(shù)字式稱重傳感器和數(shù)字式稱重儀表起到保護(hù)作用；

3） 數(shù)字式稱重傳感器連線和信號電纜連線方式采用接線端子，可確保接線方便和接觸可靠；

4） 接線端子近旁均注有信號標(biāo)識，方便用戶接線。

（3） 接線圖

DJB 系列數(shù)字式接線盒的接線圖如圖 4 所示。（4） 安裝尺寸 DJB 系列數(shù)字式接線盒的安裝尺寸 （外形尺寸） 分別如圖 5 和圖 6 所示。

注：圖中以 DJB-005 型為例，給出了外形尺寸，DJB-004、DJB-006、DJB-007 只是密封接頭個(gè)數(shù)不同，外形安裝尺寸相同。

五、安裝與維護(hù)

把接線盒固定在秤體的合適位置。打開接線盒蓋板 （上蓋），把稱重傳感器電纜線和稱重儀表的信號電纜從接線盒相應(yīng)的密封接頭穿入，按照圖 4 把所有電纜連接好，完成后把所有的螺母擰緊。把所有電纜線的外屏蔽接到接線盒的接地柱上緊固，同時(shí)保證接線盒的外殼可靠接地，接線盒接地樁的接地電阻不大于 4Ω （通常應(yīng)制作和安裝專門的接地系統(tǒng)）。

地磅調(diào)試完成后，把接線盒蓋板蓋上，并將螺絲擰緊，注意各條螺絲的緊固力應(yīng)均衡。接線盒閑置的接口 （密封接頭） 用密封橡膠墊片堵上，同時(shí)擰緊各密封接頭螺母，否則會(huì)影響密封性能。

應(yīng)定期檢查接線盒的密封狀況，建議至少每 半年緊固一次接線盒蓋板固定螺釘及密封接頭螺母，以確保接線盒的密封性。

六、結(jié)束語

目前，地磅的使用已相當(dāng)普及，但是在運(yùn)行中的各種問題卻時(shí)有發(fā)生，諸如準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性等，均與接線盒的安裝、維護(hù)有關(guān)。因此，無論是新建造還是更新對接線盒的選型、安裝和日常維護(hù)與檢修，均不可忽視接線盒的因素。