称重传感器“亚健康”及早诊断的方法
上海香川电子衡器有限公司
【摘 要】 本文介绍一种及早准确诊断称重传感器“亚健康”状况的原理和方法步骤。
一、前言
随着企业技改的不断深入，电子衡器在工艺流程、工艺控制及结算计量中得到越来
越广泛的应用。电阻应变式称重传感器（以下简称传感器）是一种用金属弹性体作为力
—电转换功能的计量器具，传感器是电子衡器的核心部件。由于传感器本身固有的特性
和处在复杂恶劣的环境，它的故障呈现多样性，复杂性的特点，故障发生率也更高。现
场判断更换传感器，不仅会影响正常的生产节奏，甚至会引起休风、休炉、次品及无计
量等，严重影响企业的经济效益。维护人员希望有一种方法能在传感器故障发生前提前
得到提醒。
经过多年摸索，有一种方法可以及早准确诊断称重传感器处在要坏还没有坏（简称
“亚健康”）状况，以提高维护的主动性，达到“零故障”的维护目的。
二、原理及现象特征
称重传感器涉及力学、电学、化学等学科。故障成因复杂，判断困难。在故障形成
前，能提前诊断称重传感器处在“亚健康”状况，的确不是件容易的事。
称重传感器的故障按原理分大致分三类：A、弹性体引起的；B、电挢及线路引起
的；C、粘贴工艺引起的。但不管那类故障都会通过不平衡输出反映出来。
称重传感器零点输出的大小，是制作工艺质量、设计质量的反映，也是潜在故障的
一种最明显的体现。
称重传感器零点输出偏大，给传感器的可靠性形成潜在危险。零点的变化，也会使
传感器的稳定性失去保障。使用期间发现零点超大，肯定是故障所致。
称重传感器零点的长期稳定，是传感器可靠性稳定性中一项前提性的技术指标。
这些都是多年工作中对称重传感器故障形成的结论性认识。在此基础上，经过摸索，
发现对称重传感器的空秤输出、空载输出的信号变化，采用监测、跟踪、分析的方法，
就可以把握称重传感器“健康”的脉博，从“变化量”及早准确诊断传感器所处的“健康”状况。同时也说明了空秤输出，空载输出的变化是称重传感器零点、线性度两项重要技术
指标的集中反映。
称重传感器处在“亚健康”状况两种最常见最敏感的现象特征：其一使用期间称重显
示表时常出现零点变化，但又能自动回零，不影响称重。其二使用期间加载标准重量时，
时常出现微小超差，但通过调整电位器可以恢复正常。有其中之一现象，说明秤体中存
在着“亚健康”的传感器，怎样去寻找，去诊断？
三、方法步骤
1、监测
（1）对称重传感器空秤的监测。在实际称量工况条件下，承载器称体（或承载称
框）落位，各机械部件也就位。测量该秤每只传感器在激励电压下的输出值，按位置编
好号，作好记录。这是传感器空秤的输出值。
（2）称重传感器空载的监测。在实际称重工况条件下，将该秤的每只传感器置于
空载状态，测量每只传感器在激励电压下的输出值，按位置编好号，作好记录，这是传
感器空载的输出值。
同时测量传感器的输入阻抗，输出阻抗与空载输出一起与出厂时厂家给出的技术指
标相比较。
（3）用标准重量加载校完秤后，最好也能在标准重量加载情况下，测量该秤的每
只传感器的输出值，按位置编好号，作好记录，注明标准重量值。这是传感器标重输出
值。
2、跟踪
根据使用地点、场合、环境和其它情况确定下一次测量的时间间隙，对每只传感器
的空秤输出（或标重输出）、空载输出进行跟踪测量。
（1）利用生产空隙，对秤的每只传感器的空秤输出、空载输出进行定期测量，有
条件可测量同一标重下每只传感器的标重输出。作好记录，与原来的记录进行比较。
（2）当传感器的空秤输出（或标重输出）、空载输出变化大时，跟踪的时间间隙应
缩短，跟踪的密度应加大；当其输出长时间稳定时，跟踪间隙可适当延长。
（3）同一载荷在秤的不同点（段）进行自身比对，超差，测量每只传感器的空秤
输出、空载输出，作好记录，与原来记录进行比较。
在生产节奏快的称量工况下常用此方法，了解秤的运行状况。
（4）当呈现传感器“亚健康”的现象特征时，要加大跟踪每只传感器的空秤输出（或
标重输出）空载输出的测量密度，作好记录，与原来记录进行比较。
（5）对数字传感器，用同样的方法对其空秤内码值、空载内码值、标重内码值进
行监测跟踪，作好记录。
3、分析诊断
根据比较，要结合称量工况认真分析，去伪求真。有针对性对现场机械部件的状态
（卡碰等）进行检查，判断是机械问题还是其它问题。是机械问题要及时纠正解决。传
感器“亚健康”往往会伴随一定的现象特征，要抓住此时测量得到的数据，作为分析的节
点，在比较中去发现、确认找出其内在的规律，经多次验证，形成诊断性指标，指导今
后的维护工作。每个传感器的类型、所处的称量工况不同，反映出的“亚健康”状况的指
标大小也不相同。
例如：1台方坯辊道秤经过一段时间的监测跟踪分析，初步了解其传感器的“亚健康”
状况的指标：当传感器空秤输出的变化值达到传感器的激励电压数值所对应的mv值的
50%～70%左右时，传感器的性能开始变差，可以诊断该传感器处在“亚健康”状况。
四、结束语
此方法适用于电阻应变式传感器和数字传感器。
通过这种方法可以方便掌握在实际称量工况条件下，传感器从“亚健康”到故障的时
间间隙。对所有在线运行的传感器可进行全面监控，有效了解传感器在特定工况下的生
命周期，使备品备件工作更扎实有效，体现节约意识。
通过这种方法，在秤出现异常无法工作时，能非常快且准确地进行故障点的判断，
减少抢修时间。此方法的推广应用，体现“零故障”的维护理念。
