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如何才能提高衡器的系统测量精度？
来源: | 作者:莱衡(SHLSCALE) | 发布时间: 2025-08-05 | 2065 次浏览 | 分享到:
3000e精度的III级秤，综合精度如下所示：
举例说明：一台3t/1kg秤，通常采用4只C3传感器，秤的检定分度数3000，检定分度值e=1kg。
图片

注：以上是检定时的允差要求，使用中允许允差翻倍。

通过计算我们发现三段允差对应不同的量程会有三段不同的相对误差。

   
     那么问题来了，从0.02%F.S的单只传感器精度到全量程甚至不足0.1%F.S的衡器精度，精度差了如此之大，引入的系统误差如此之大，如何才能进一步提升衡器的测量系统精度？
    
      衡器是一套称重测量系统，传感器、称重仪表、秤台机械机构都和整机衡器的精度密切相关。在传感器精度尚可的情况下整机精度引入的系统误差较大，可能是整机衡器在设计时传感器选型不够合理（线性精度、灵敏度、量程），对传感器的线性精度处理利用方法不够好，称重仪表的运算精度不够高（高精度AD、称重数据的软件处理算法），秤台结构设计的不合理（刚性不足）、传力结构不够好（受力状态不稳定、重复性加载复位不够好）等原因。

      按常规设计采用C3传感器的称重系统引入的系统误差在低量程段甚至超过0.1%，而即使将传感器提升到C10精度也仅提升0.015%，如果不系统性解决整个测量系统引入的误差问题、仅靠提升传感器的精度显然很难能将整机测量系统的精度提升到较高的精度，也很难保持精度的长期稳定性。因为外来误差抵消了传感器的精度提升带来的有利影响。比如秤台传力结构不好，水平度控制不好，仅仅将C3传感器换成C10传感器并不能较好的提升系统精度，只有同时控制住了其他影响因素，提升传感器的精度才有较好的结果。

     目前行业内对测量系统精度的提高主要靠提高传感器的精度等级，罕见有厂家从控制系统误差的角度出发去提高系统精度。将传感器从C3精度提升到C6甚至C10，从C4精度开始，再继续提升精度基本上都是将模拟信号传感器做成数字信号传感器，其本质上是将采用应变片技术的的模拟信号传感器加装AD模块输出数字信号，称之为数字传感器，它从根本上来讲是应变式模拟传感器的数字化。

      为何采用数字传感器？除了传输更远、可以加密、可以做一些智能化应用等好处外，最大的好处是将AD装入了传感器后，可以直接在传感器本体内进行信号采集处理，在传感器内做蠕变、线性等各种精度指标的补偿，这确实可以一定程度上提升精度，通过逐项补偿优化传感器的单项误差，这样可以更容易做出符合检定要求的高准确度等级传感器。


     传感器的加载和输出的相对关系并不是直线，而是接近曲线，即实际输出和理想输出存在非线性偏差。常用的线性误差补偿手段主要有插值法多点标定、曲线拟合法贴近真实曲线。对传感器进行补偿也有一定的局限性，厂内的加载方式和实际工况的加载方式并不一样，使用中冲击加载导致的受力基准点的偏移，仍然会出现精度不准需要校准处理。通过多点标定做线性补偿早在十多年前模拟信号传感器上就有应用，当时针对线性不够好的传感器是通过在仪表内进行多点标定的方式提升衡器的线性精度，比如三点标定、五点标定。刚开始效果尚可，待使用一段时间后当标定点发生信号偏移，开始出现不准，需要再次多点标定。如果传感器本身线性不够好，即使采用多点标定、补偿等方式对精度进行提升到，其长期稳定性如何保持，也是一个技术难题。


     综上，提高衡器的称重精度是一项系统工程，仅优化一个方向往往无法达到较好的精度。传感器方向：对传感器的灵敏度合理选择、线性精度合理优化利用、提升线性精度，秤台方向：优化秤台机械设计、加工精度控制、传力结构优化，称重仪表方向：高精度电路设计、仪表软件算法优化，安装：安装很关键，安装水平度和受力点的强度必须控制好，才能保证高精度。最终目标是大幅缩小系统外来误差，提高衡器整体测量系统的精度和长期稳定性。

        上海莱衡智能科技有限公司全新组建于2023年初，汇聚了一批从业多年的电子衡器、工控系统领域的优秀人才，并与众多高校、科研院所紧密合作。公司创建“SHLSCALE&莱衡智准”品牌，整合强大的科研、生产、流通、售后及增值服务各种优势资源。 由著名衡器品牌英展原产品经理创立，依托深耕20余载在衡器测量技术开发及强实的市场营销能力，致力于打造立足国内最专业、全方位、权威性衡器交流平台，并作为官方质监系统的前沿宣传阵地，积极做出应有的贡献！ 


      公司研制、销售、服务为一体的称重设备企业，主要产品包括：（汽车衡、平台秤、吊钩秤、台秤、皮带秤、轴重秤、钢瓶秤、动物秤、轨道衡、缓冲秤、钢包秤等）；称重模块、定量包装及灌装、定量配料控制系统；专用称重系统（防爆电子秤、防水电子秤、电子天平）、和各类衡器配件等产品，用于研发、质量控制、生产、冶金、化工、医药和物流等诸多应用。
  
      在“智准、专业、共赢“的创业宗旨和“诚信为本、质量保证、让利客户、服务到位”的经营理念下, 打破界限，为客户谋求更多可能，重信用、守合同、保证产品质量，以多品种经营特色和薄利多销的原则，并以高质量的产品与服务赢得客户信赖，在衡器消费者当中享有较高声誉，公司与国内外众多企业建立了良好合作，长期稳定的供应商合作体系，为客户创造价值。