本文分析介紹了數字式地磅的主要優點及三種解決方案，以及應用配置方法和效果對比，并配以圖片進行說明。

一、概述

隨著科學技術的進步和一些新技術新工藝的 應用，地磅行業計量稱重的自動化、智能化水平 也有了很大提高。特別是隨著數字化技術在地磅系統中的應用日趨成熟、穩定和可靠，數字化 技術的很多優點得以充分展露和發揮，地磅中許多在原來看似難以解決的稱重計量問題， 現在用新的數字化稱重處理方法都可以迎刃而解， 得到很好的效果。本文就數字式地磅的優點和 解決方案作以下分析和介紹。

1、精度高

數字地磅采用高精度數字傳感器，使得整 體精度得到提高。傳感器的高精度是稱重系統高 精度的基礎。數字傳感器一般選用優質合金鋼 40CrNiMoA的彈性體材料、經過多次補償工藝、 通過A/D數字線性處理技術使得傳感器的精度得 到大幅度提升。圖1和圖2為30t數字傳感器測試曲線。

2、一致性好便于互換

傳感器經過A/D數字補償過后，零點得到有效控制、線性得到大幅度提高幾乎為直線，各個 傳感器的線性內碼控制在三萬分之一以內。傳感 器互換性得到明顯提高。地磅維修調試時不僅 給用戶節約時間，同時也給衡器廠家帶來方便。

3、調腳差方便

數字地磅由于采用了數字傳感器，故給調 整角差時帶來了方便。調試時每個數字傳感器不 會彼此相互影響，不存在零點、阻抗匹配等問題。 并且無需在接線盒中調節電位器，避免電位器帶 來不穩定因素。所有角差調整的操作均在儀表 (或電腦）中調節，可細微的調節，精度高，最小 調整量為萬分之一。

4、傳輸距離遠，抗干擾強

數字地磅配數字傳感器和數字儀表或者配 計算機，其數字信號通訊總線均為標準的工業級 RS485通訊接口。信號傳輸距離遠，可以達到1.2 公里傳輸距離。因RS485信號為5V差分電平，故 抗干擾能力強。數字信號的遠距離傳輸可以使重 量信號無衰減，解決了地磅原來高精度和長距 離的矛盾。

5、防止作弊，有報警提示

數字傳感器的數字信號通信采用嚴格的加密 通訊協議，目前遙控作弊手段對數字傳感器不起 作用。并且在儀表上都能發現某個傳感器有異常 情況，并有及時報警提示，可以很直觀地判斷查 找秤臺上相應的傳感器故障位置。

這些數字信號的電壓在受到干擾發生變化時只 要不超出極限，在另一個通訊終端接收后會自動對 電壓波形進行矯正，從而提高了數據的可靠性。并 且在通訊信號沒有解密譯碼前，這些‘‘ 0”和‘‘ 1” 組成的數據代碼對作弊者是沒有任何意義的。

圖4為筆者在走訪客戶時獲得的“模擬地磅 作弊工具”照片。一些不法分子將此物安裝在衡器 客戶地磅上，給使用客戶帶來巨額損失。

此“模擬地磅作弊工具”作用機理是對傳感 器模擬信號進行電阻并聯，使其信號減弱，同時具 有大、中、小三個作弊檔位，以此達到作弊目的。

數字式地磅由于采用了數字傳感器，其信 號為RS485數字信號，如圖3，故此類作弊工具 對數字地磅沒有任何作弊效果。

二、方案一，數字傳感器-> 儀表或計算機

圖3是30t數 字傳感器通訊信號波形，通過高速數字示波器截 取出的圖像，我們可以清楚的看到通訊為高高低 低電壓信號，這些高高低低的電壓信號就是數字 信號中的“0”和“ 1 ”。

圖5是數字式地磅用的非常多的一個組成 架構，采用數字傳感器接數字儀表，主要有前面 敘述的五個優點：

1、精度高；2、一致性好便于互換；3、調腳 差方便；4、傳輸距離遠，抗干擾強；5、防止作 弊，有報警提示。

圖6是數字式地磅最經典的組成架構，數字傳感器通過RS485/RS232轉換器連接到計算機 上。主要有以下優點：

1、同樣實現數字傳感器接數字儀表的五個優點。

2、直接采用計算機讀取和控制傳感器，可以 直觀的體現出數字式通訊的特點。

3、利用計算機強大的計算、網絡、分析、處 理能力，除了實現以往模擬儀表的全部功能外， 還可以實現很多傳統儀表不具備的功能，如圖7。

三、方案二，模擬傳感器->數字信號轉換儀 ->儀表及計算機

數字式地磅的性能確實優異，但是把目前 正在使用的模擬式地磅全部更換成數字傳 感器和數字儀表，費用較高客戶不容易接受。而 且以前在用的模擬式傳感器如何處理，是否會造 成浪費，現不確定既然如此，那么我們能以低成 本的方式來做數字式數字化升級嗎？答案是肯定。 通過試驗我們得出模擬式地磅數字化升級后稱 重計量精度基本不變，可以增強抗干擾、遠距離 傳輸、防作弊等功能。

圖8是在模擬式傳感器出線處，串入數字信 號轉換器儀。將每個傳感器的模擬信號轉換成數 字信號，然后和數字儀表連接。其接線盒為數字 接線盒，取代原來的模擬接線盒。

此方案對模擬秤的防止作弊、信號遠距離傳 輸得到很大提高。

數字信號轉換儀詳細資料請查閱公司產品。圖9是在原模擬秤的基礎上成本最低升級方案。

從原來的模擬接線出來的信號，接入一個數 字信號轉換儀，然后連接數字儀表。

此方案操作簡單，只需要重新標定，無需調 角差。對模擬秤的信號遠距離傳輸得到有效提高， 但沒有防作弊效果。

四、方案三，模擬轉換器-> 多通道數字信號 接線盒-> 儀表或計算機

圖10是多通道數字信號接線盒，作用是將 多路傳感器信號實時地轉換成數字信號，然后通 過CPU處理后傳送到上位機。其電路結構原理見 圖11。筆者認為此方案調試操作簡單，對各個模 擬傳感器的靈敏度、內部阻抗、零點的參數不挑 剔，組秤方便，數字化的效果好，性價比高。組秤后精度較高、信號傳輸距離遠、可以無需數字 儀表直接和計算機軟件相連接（使用RS485/RS232 轉換器），是一款很受市場歡迎的產品。

此電路板的主要特點為：

1、內嵌BDB8100?高可靠性數字內核，滿量 程輸出3萬，或者10萬內碼，測量誤差1/3萬或 者1/10萬。通訊波特率為9600bit/s或者19200bit/s 可選。

2、采用工業級高可靠CPU處理器，以及 公司獨特的數字信號處理算法，程序運行 流暢高效，系統安全、穩定、可靠。

3、8個獨立的模擬通道，均采用超高精度 24Bit ADC轉換器，實現實時同步信號轉換。每個 通道可達到轉換50次/每秒。

4、數字信號采用工業場合的RS485接口通 訊，1000m遠距離傳輸抗干擾強，IP67級防護。

5、采用多重保護，確保系統安全可靠運行。 (如：電源反接、過壓、浪涌；數字信號浪涌、短 路等等）

6、多通道數字接線盒可選配計算機稱重軟件 或者數字稱重儀表聯機工作。多通道數字信號接 線盒詳細資料請查公司產品， 系統組成見圖12和圖13。

五、結語

靈活多樣的數字化解決方案給地磅企業帶來 了更多的選擇，隨著數字化技術在地磅系統中 的應用日趨成熟、穩定、可靠，數字式傳感器和 數字化技術的衡器將逐漸成為地磅市場主流。