如何检测称重传感器的故障？

题目说的称重传感器是电子衡器的核心部件，其好坏直接关系到计量准确度及稳定运行性能。想要检测称重传感器的故障，其基本原理及故障原因要有一定的了解。

电阻应变式称重传感器

检测过程；将力转换为形变，然后将形变转为电阻变化，最终转变为相应的毫伏电压输出。其主要部件是惠斯登电桥，作用是把电阻变化转为相应的电信号输出。

传感器的输出信号U0＝｛（R2R4- R1R3）/(R1+R2)?(R3+R4)}?Ui

上式中R1~R4是应变片电阻，Ui是传感器输入信号（供桥电压），U0是传感器输出信号。当称台处于空载状态时R2R4-＝R1R3，此时惠斯登电桥处于电桥平衡状态，这时称重传感器的输出信号理论上是0mV。

称重传感器的故障现象，最直观的观察故障现象就是在显示仪表有异常显示。空载或装载过程，数据跳变。装载后仪表无反应。空载状态仪表显示欠载或过载。仪表的零位漂移。重复性、线性差，系统不归零等故障现象。

根据题目要求举一个实例，在空载状态下电子衡器显示仪表显示过载故障。根据判断估计是其中一个传感器的阻值或多个传感器的阻值在空载状态变得异常的大。由于是四个传感器的称台，所以判断它们的好坏其实也很快的。

掀开称台后肉眼观察发现有个传感器又凹陷的痕迹，此时给它在接线盒断开它的信号线，其余的三个不断开，发现显示仪表的欠载故障消失，基本上可以确定此传感器已经损坏。

后面为了进一步判断它是否坏了，由于接线盒内只断开了信号线，激励电源没有断开，于是用表测量不在受力状态下的输出毫伏电压信号，结果发现输出信号为九十多毫伏，正常情况下应该在1mV左右，随后又断开激励电源线，又测量输出阻抗为上千欧姆，正常情况下应该是三百五十欧姆左右。因为输出阻抗就是桥臂电阻，而输入阻抗是高于输出阻抗几十欧姆，正常情况是三百八十欧姆，因为输入阻抗是并联了电阻调整的，一般是供桥电阻，所以说比输出阻抗高出几十欧姆。后面更换传感器，随后进行零点及量程标定，称重计量恢复正常。

在实际应用过程中，有的传感器是四线制，有的是六线制。接线的时候一定要以它的色标为准，否则就无法使用。如果由于色标看不清了，不知道那组是信号线，那组是激励电源线或那组是反馈线怎么办？

假设称重传感器是好的，例如四线制传感器的引线判断？四线制肯定有一组是激励电源线，一组是信号线，那就用万用表直接两两测量，找到350欧姆那组线记下，是信号引线。找到380的那组线记下，是激励电源引线。

综上所述；电阻应变式称重传感器的检测。

1. 零点输出检查，就是传感器在没有载荷的情况下其输出值。
2. 测试绝缘阻抗，测试传感器的桥路线和传感器的本体之间的阻抗。
3. 桥路阻抗测试，测量其输入和输出阻抗值。
4. 测试传感器的输出值，给传感器进行加载，检测其输出变化。

电阻应变式称重传感器内部是由固定阻值的电阻以及电阻应变片组成的惠斯登电桥。

如下图所示，当受到物体的重力时，一侧桥臂的电阻应变片发生弹性形变，电阻值发生变化。

使得电阻的分压值也随之发生变化，左右桥臂的电阻分压差值发生变化。

桥臂之间的电压差可以表示为V=Vin*R3/(R1+R3)-Vin*R4/(R2+R4)。

当没有受到物体重力时，R1=R2=R3=R4，此时，输出的电压差V=0。

当R3发生变化，增加到R3+ΔR，此时，桥臂输出电压约为V=Vin*ΔR/(R1+R3)。

在称重传感器的规格书中，将称重量程对应的V/Vin值称为灵敏度，

V/Vin=ΔR/(R1+R3)。

比如下图的规格书中，

灵敏度为2mV/V，也就是称重量程对应的ΔR/(R1+R3)＝0.002

从上表的称重传感器的规格书中，我们可以知道，R1+R3=2倍的输出阻抗=2*350=700欧。

额定负荷对应的电阻变化ΔR=700*0.002=1.4欧。

所以在称重传感器施加了额定负荷之后，R3的电阻由700欧变成了701.4欧。

这么小的电阻变化显然无法用普通的万用表测试出来。

需要用精度达到1毫欧的毫欧表进行测量。

在上图的规格书中，我们还可以知道，信号+和电源-之间的连接的就是用于称重的电阻应变片。

因此，可以通过两个步骤测量称重传感器是否有故障：

• 用普通的万用表测量信号+与电源+，信号+与电源-，信号-与电源＋,信号-与电源-之间的电阻，如果电阻值与根据规格书所标称的输出电源的4倍相差不多，则整个惠斯登电桥是正常的。

• 进一步确认电阻应变片是否正常，用毫欧表测量信号+与电源-之间的电阻，在称重传感器上施加额定负荷之后，如果电阻的变化达到了规格书推算出的数值，由没有故障。如上图规格书，电阻值应该由700欧增加到701.4欧。