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625模擬器和數字稱重儀表測試

發布時間:2020-08-10 10:25:46 |來源:網絡轉載

積分式稱重儀表的數字模型積分式稱重儀表的連續模擬電信號輸入和數字顯示輸山之間的數字模型可表達為:

Dr=C、*C*

Ur

其中:Dr稱重儀表輸出的讀數(d);

Us為模擬信號源傳送給稱重儀表的模擬電信號g):

Ur為稱重儀表傳送給模擬信號源的激勵電壓,它同時要作為參考信號反饋到稱重儀表內(V);c和q為表示稱重儀表特征的二個常數。

要說明的是,在不同的工作環境中,表示稱重儀表特征的常數q和總會略有差異。所以,我們測試稱重儀表時,總是應把某一特定工作環境中的弓和G規定為“參考標準”,然後把其它工作環境中弓、弓的變化作為''誤差”來處理。稱重儀表是用於衡器的,所以,很自然地,我們選用20莒時的G、q作為“參考標準''是合理的。

測試稱重儀表時,我們通常釆用一個稱重傳感器模擬器作為信號源.從式(1)中,我們可見到,從模擬信號源送給稱重儀表的不是單獨的一個信號電壓,而是"s和Ur的比值,也就是說,送入稱重儀表的信號是稱重傳感器的“靈敏度”(在測試時,是模擬器的“靈敏度隻有當是恒定的情況下,稱重儀表的輸入才—111—會成為單一的電壓信號。但我們命測試經驗告訴我們,絕大多數務重儀表在測試時,它的14不星怛定的,而且它的變化量足以影響到整個測試過程的應確性.

625模擬器的準確度

本文所討論的稱重儀表測試方法中,釆用美國公司生產的625模擬器作為產生模擬信號的設條。

625模擬器是一個髙穩定性電阻組成的一個網絡,是專門設計來模擬全橋應變計式稱重傳感器輸出信號的《某公司聲稱,625模擬器的輸出準確度可達到讀數點的0.0S6(5XI0-4).筆者就此對它進行了驗證。

我們釆用的驅證方法是這樣的:在一個穩定的工作環境中把盛模擬器接到一台稱重儀表上,數十次轉動625模擬器的旋鈕,每到一個新位置上,即用高精度的數字出壓表分別讀出它的久和以值,然後計算出此時的靈敏度。在同一位置上,我們都得到了數十個相近的靈敏度值。我們假這數十個相近的靈敏度在統計上服從正態分布,求出它們的平皂值萬和標準差,然後把亍±3b“T和該位置上的標稱值X。駕較.設冬=((亍±3bz)-&1/X”我倡把此J稱之為“最大相對偏差”(以下簡稱“偏差”),若A,<5X10-4,則我們認為它符合助公司給出的指標,反之則非.

我們乂設七=電_」X,並稱七為該模擬器的"複現性”,因為隻有當模擬器的靈敏度的複現性相當好時,我們才可能借助於它來討論稱重儀表的重複性•

此外,我們也對模擬器的線性問題進行了驗證.我們釆用的方法和傳統的“端點法”相似.

我們的驗證工作是在二種模擬器上進行的,一種是新啟用的模擬器,另一神是使用了相當一段時間的模擬器.因為我們希望知道,陽模擬器在長時間使用後,它在多大程度上仍能維持原性能。

下麵,僅列出模擬器最常用加v/v檔的驗還結染.

對新啟用的模擬器,我們得到的驗證結果如下:

標稱值XgWv)

0.2\0.4

0.6j0.8

10

12

L4

1,6

L8

2.0

福差A](10-4)

5.514.5

28'[2.4

23

L9

L8

2.1

2.6

2.

 

結果表明,除aanv/v讀數點外,其餘各點的鳥均小於5X10T,說明它基本上符合輸出精度優於讀數點的QCB的要求.

對使用了一段時間的模擬器,我們得到的驗證結果如下:表2

標稱值Ks4nv/v)

0.2

0.4

0.6

Q8

LO

L2

1.4

i,6

L8

2.0

偏差A|(10T)

10.8

10.1

&2

&1

7.6

7.3

7.3

7.3

Z5

7.9

可見,625模擬器在使用一段時間後,它的輸出精度已達不到優於讀數點的的要求了下麵,分別列出A?的驗證結果。對新啟用的模擬器,結果如下;表3

標稱值X。Wv)

0.2

0.4

0;6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

偏差d(1°T)

5.1

2.5

2.1

1.7

1.4

1.1

0.63

L1

1.2

0.8

對使用了一段時間的模擬器,結果如下;表4

標稱值X。Gw/v)

0.2

0,4

ae

0.8

1.0

1.2

L4

L6

1.8

20

偏差A2(1°T)

45

2.3

1.9

21

1.2

1.0

LO

L0

0.28

0.8

 

驗證模擬器的線性是釆用上述測試中得到玄值來計算的,我們求得新啟用的模擬器的線性誤差為5.5x10-5,使用過一段時間的模擬器的線性誤差為5.1x10".

綜上所述,可知模擬器輸出精度在模擬器使用一段時間後會明顯變差,而複現性和線性誤差則可仍保持同等水平;另外我們也可知,模擬器的輸出精度和複現性在一個讀數量程上(如2nv/v檔),在低端(如O.Wv)讀數點上都大大差於高端讀數點,

積分式稱重儀表的測試

前麵我們討論了625模擬器的幾個性能,那麽我們在積分式儀表測試中,能否使用625模擬器呢? 

在討論此問題前,我們先從國標中的規定來分析一下,什麽樣的標準裝置才可用於稱重儀表的測試。

我們以5000分度3級稱重儀表為例來討論。對一台這種稱重儀表來說,其允差要求最嚴的測試點在500分度、2000分度和5000分度處.在這些測試點上,眾所周知,允差分別為0.35d、0.70d^L05d,把它們寫成百分比形式的相對值,分別為0.35/500=0.07%,0.7/2000=0.姍和L05/50000.021%。按國標GB7徹~87第4L3條要求,可知用來測試此台儀表的標準裝置的準確度,在各個不同的測試段上,至少應分別達到0.023%(23X10*4),0.012%(1.2x10*4)^10.007%(0.7x10-4)以上.這就是我們選用測試標準裝置的依據.

現在,讓我們來觀察表1利表2;很顯然,625模擬器的偏差是太大了,尤其是使用了一段時間的625模擬器,它的偏差更大.這就決定了625模擬器是一定不能作為國標GBTTg中第41.2.1條中的“標準模擬信號源”來使用的。

在JJG649~90《數字稱重顯示器試行檢定規程》第17.25條中要求測試稱重儀表的示值重複性,要求“重複三次測最結果之間的差值不應大於該值下最大允許誤差的絕對值”,當我們觀察了表3和表4後,我們就會發現,這時所謂的稱重儀表示值的重複性,可能大部分是來源於標擬器複現性的不符合要求,而並不是稱重儀表本身的特性,所以我們說,當釆用625模擬器作為測試稱重儀表時的模擬信號源時,廁盤稱重儀表的示值重複性是沒有多大意義的:

我們前麵已經說過,625模擬器的線性誤差約為5x10-左走,所以當用它來作為模擬信號源來測試稱重儀表時,不會對稱重儀表線性轉換能力的討論帶來不良彩響。

綜上所述,可以知道,釆用625模擬器作為模擬信號源來測試稱重儀表時,我們隻能釆用両24&中第41.22條中所規定的方法,而決不能采用第4LZ1條中規定的方法;並且’由於籃模擬器的複現性並不理想,所以測試稱重儀表工作特性,隻要測試一遍即可,所謂進行多遍測試,以判定稱重儀表的示值重複性是沒有多大實際意義的。再者,由於625模擬器上述性能,決定了我們在測試耕重儀表工柞特性時,在每一個讀數爲我們均要用高箱度的“標誰測童裝置”同時該岀模擬器的E7s和UR,從而計算出模擬器在該讀數點上的即時實際靈敏度,作為稱重儀表的愉入量.這樣的操作方法就決定了稱重儀表測試結果的準確與否完全決定於所使用的“標準測量裝置”的準確度,而與模擬器的是否有偏差、能否複現無關了:實際上我們采用的“標準測量裝置”是準確度優於1x10'5的高精度數字電壓表(是由中國計量科學院出具的檢定證書上較明的),它是完全能滿足稱重儀表工作捋性測試的要求的。

為了保證稱重儀表測試的準確性,還應注意送測稱重儀表的穩定化處理、假負載的接入、分度數選擇、溫升速率等問題但限於篇幅,這裏就不一一敘說了.

 

文章來源於網絡轉載,侵刪

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