工業衡器應用中有各種（zhǒng）各樣的傳感器，有些複雜的傳感器( 如攻角傳感器等) 的（de）測試需要提供激磁電（diàn）源、負（fù）載線路、加熱器測（cè）試線路、動靜壓模擬量測試線路、為（wéi）了滿足以（yǐ）上測（cè）試需求，用常規的儀器儀表已經無法實現。本文針對以上測試需（xū）求，提出了有效的解決常（cháng）規地磅無法測試一些複雜傳感器的方案。

一、地磅傳感器的定義和測試盒的功能簡介

        依據（jù）國家標準（zhǔn） GB7665 － 87，地磅傳感器（qì）的定義是: “能感受（shòu）規定的被測量並按照（zhào）一（yī）定的規律轉換成可用信號（hào）的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換（huàn）元件組成”。地磅傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，並能將檢測感受到的信息，按一定規律（lǜ）變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出（chū），以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控製等要求。它是（shì）實現自動檢（jiǎn）測和自（zì）動控製的首要環節。

為了（le）提供激磁電源（yuán）、負載線路（lù）、加（jiā）熱（rè）器（qì）測試線路、動靜壓模擬量測試線路，本文提出了測試盒（hé）的（de）概念。測試盒提供 7VAC、 1800Hz 信號源、旋轉差動變壓器的負載線路、直流（liú）電源( ± 18VDC、± 15VDC 、± 7． 5VDC、+ 5VDC ) 、接口電路、加熱器測試線路、動態特性測試線路、前麵板、後麵板等，可（kě）同時測試兩隻傳感器的各種電氣性能參數。

二、測試盒可提供的精度指標

         本測試盒工作電源為市電( 210 ～ 240VAC) ，工作溫度範圍為: 0℃ ～ 40℃ ，其提供的電源、電阻指標如下:

        ±18VDC，精度: ± 5% ;

        ±15VDC，精度: ± 1% ;

        ±7． 5VDC，精度（dù）: ± 1% ;

        ±5VDC，精度: ± 5% ; 負載電路電阻精度: ± 1% ;

        加熱器測試（shì）線路電（diàn）阻 0． 1Ω，精度: ± 2% 。

三（sān）、測（cè）試盒原理

          1.17VAC、1800Hz 信號源7VAC、1800Hz 信號源是傳感器內旋轉差（chà）動變送器（qì）的激磁電源，本電路由 ± 15VDC、± 7． 5VDC 直流電源供電，采用信號發生器 ICL8038 產（chǎn）生芯片，經放大、濾波、功率輸出，得到 7VAC、1800Hz 的信號源，波形失真度不大於 0． 3% ，其幅（fú）值、頻率可通過外接的精密電（diàn）位計進行調整，在（zài）實驗室（shì）環境條件下，幅值（zhí）能穩（wěn）定在（zài） 7 ± 0． 002V 範圍內，頻率能穩定在 1800 ± 2Hz 範圍內。

2.傳感器內旋轉差壓變送器的負載測試線路要進行傳感器的性能測試，必須接負載線路。一個傳感器內部有（yǒu）兩個旋轉差壓變（biàn）送器。每個旋轉（zhuǎn）差壓（yā）變送（sòng）器有三個抽頭，分別命名為 H、L、CT。旋轉差壓變送器（qì）輸出端與負載線路輸入端、前麵板開關、模擬多（duō）路（lù）開關相連，H、L 端接負載線路運放 LM348，經反向後輸出幅值與 UH － L 成正（zhèng）比的電壓（yā）信（xìn）號，相位與（yǔ） UH － L 相反，負載線路差值輸出用於波形監測，H、L、CT 端接負載線路運（yùn）放 LM348，輸出（chū）幅值約為( UH － CT + UL － CT) 的一半，負載線路和值輸出端結到（dào）後（hòu）麵板，用於故障檢測。為了提高電路的測試（shì）精度，我選用精度為 ± 1% 的精密電阻。

3.直流電源的製（zhì）作

        在測試線路中，需要用到 ± 18VDC、± 15VDC、± 7． 5VDC、+ 5VDC等內（nèi）部（bù）直流電源。為（wéi）此，我在（zài）測試（shì）盒中加入了電源PCB 板。

通（tōng）過雙 18V 變壓器（qì）將 AC220V 電轉（zhuǎn）化為 ± 18VDC 再通過整流橋，三端可（kě）調（diào）穩壓器 LM317 用來產生 + 18V、+ 15V、+ 7． 5V 三種正電源，選用三端可調穩壓器 LM337 用來產生 － 18V、－ 15V、－7． 5V 等三種負直流電源。

通過單 7． 5V 變壓器將（jiāng） AC220V 電轉化為 7． 5V 再通過整流橋（qiáo），電（diàn）解電容、LM7805 穩壓芯片（piàn）產生 5V 直流電源。

± 18VDC 用於為多路模擬（nǐ）電子開關 MX307CPI 供電，±15VDC 用於運放電路，± 7． 5VDC 用於正弦波發生電路，5V 用於顯示電路，用於（yú）數字芯片供電。

為此，所有測試所需的電流電源全部產生，測試人員不必再（zài）為如（rú）何繁多（duō）的電流基準源而苦惱。

4.輸出電壓的測試

         地磅傳感器內部的旋轉差壓變送器的輸出 H、L、CT、激磁電源都（dōu）需要進行測（cè）試，用於檢驗傳感器的性能。當將前麵板的波段開關打到（dào）自動檔時，利用計算機和模（mó）擬多路開關( MAX307CPI) 就可以（yǐ）實現自動測試。來自計算機並口的八位數據經（jīng）鎖存器鎖存後，鎖存器的鎖存位經光電隔（gé）離後用於選通八（bā）選一差分多路開關。八選一（yī）多路輸出開（kāi）關的輸入端分別（bié）接旋轉差壓（yā）變（biàn）送器的輸出（chū）電壓 UH － L、UH － CT、UL － CT 以及激磁電壓，多（duō）路（lù）開關（guān）輸出端接前麵板波段開（kāi）關自動測試檔，自動測試時，由計算機通過並行口輸出（chū）代碼選通一路。

5.動態特性（xìng）的測試

        地磅傳感器的動態特性測試需要提供動態（tài）特（tè）性測試線路，通過合適的整流濾波電路將傳感器負載（zǎi）輸出的交流信號解調成直流電壓，用記錄儀記（jì）錄直流電壓的變（biàn）化曲（qǔ）線，實現動態（tài）特性( 帶寬、阻尼比、時間常數) 的測試。

6.加熱器測試線路

       本線路與（yǔ）其它線路獨立，用於加熱器功率測試，在風（fēng）標和殼體加熱器電源回線中各串（chuàn）接一個 0．1Ω，精（jīng）度為 ± 2% 的小電阻，用數字萬用表測試小電阻兩端（duān）電壓的方法監測加熱器電流。

        地磅傳感器作為現代科技的前沿技術，被認為（wéi）是現代信息技術的三大支柱之一，也是（shì）國（guó）內外公（gōng）認的（de）最具有發展前途的高科技技術產業和朝陽產業。隨著時代進步和發展（zhǎn），地磅傳感器與檢測技術已經普及到我們的生活，工作，科研，各個領域，已經成為一種比（bǐ）較成熟的技術。目前，傳感器的測試是檢驗傳感器（qì）性能和質（zhì）量好（hǎo）壞的重要的一個環節，有些地磅傳感器單純的依靠數字萬用表、示波器也無法測（cè）試所有項目。為此，利用模擬電子技（jì）術、數字電子技術、運放、波形發生芯片將各種測試需求集成在一塊（kuài）電路板上做成測試盒可有效的（de）解（jiě）決這個問題。

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