1、稱重傳感器稱重傳感器測試結果處理與誤差計算測試結果處理與誤差計算中國運載火箭技術研究院中國運載火箭技術研究院劉九卿劉九卿 一、稱重傳感器某些定義及參數圖解 水平中心線上面的術語是設計稱重傳感器時確定的參數，水平中心線下面的術語是與稱重傳感器的使用條件或試驗條件相關的可變參數。最大測量范圍測量范圍最小靜負荷Emin最大秤量Emax最小載荷Dmin最大載荷Dmax空荷0安全極限載荷 稱重傳感器額定載荷E=20000kg施加在稱重 傳感器之上的，在規定的最大允許誤 差（mpe）之內的最大載荷值。 最小靜負荷Emin=1000kg可以加到稱重傳感 器上的，不超過最大允許誤（mpe） 的最小質量值。 最

2、大秤量Emax=20000kg可以加到稱重傳感 器上的，不超過最大允許誤（mpe） 的最大質量值。 安全極限載荷Elim=24000kg在稱重傳感器上 允許施加的，在性能上不能產生超過 規定值的永久性變化的最大載荷。 最小載荷Dmin=1000kg試驗或使用時，施加到 稱重傳感器上最小質量值，該值應 小于Emin。 最大載荷Dmax=19000kg試驗或使用時，施加到 稱重傳感器上的最大質量值，該值 不應大于Emax。 試驗載荷分級（kg）： 1000（最小靜負荷=最小載荷）-2500-5000 -10000-15000-20000二、試驗結果記錄與處理 按國家計量檢定規定試驗報告表格記錄與處

3、理。傳感器型號：YQ1-20t 編號：001Emax：20000 kg nmax：3000vmax：6 kg PLC：0.7表D.1 載荷試驗數據（3次） 溫度：初始初始20試驗載荷 第1次 第2次 第3次平均示值重復性 誤差 示值 時間 示值 時間 示值 時間 （kg） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）005300143002330001000997560099761500997734009976225002497563024977153024979243024977450004996770049966160049970250049968310000999857309998716309

4、9988253099987317002600傳感器型號：YQ1-20t 編號：001Emax：20000 kg nmax：3000vmax：6 kg PLC：0.7表D.1 載荷試驗數據（3次) 溫度：高溫高溫40試驗載荷 第1次 第2次 第3次平均示值重復性誤差 示值 時間 示值 時間 示值 時間 （kg） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）00230011300203000100099853009987120099872100998622500249913302499012302498921302499025000499874004998513004998622004998621000

5、0999944309999313309999522309999421500015000050015000214001500002300150001220000200007530200009143020001023302000093傳感器型號：YQ1-20t 編號：001Emax：20000 kg nmax：3000vmax：6 kg PLC：0.7表D.1 載荷試驗數據（3次） 溫度：低溫-10 第1次 第2次 第3次平均示值重復性 誤差 示值 時間 示值 時間 示值 時間 （kg） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）003200122002120001000999535099961250

6、99972150999622500250014202500213202500022202500125000500194505001913505001722505001821000010004152010004214201000432320100042215000150080550150079145015008123501500802傳感器型號：YQ1-20t 編號：001Emax：20000 kg nmax：3000vmax：6 kg PLC：0.7表D.1 載荷試驗數據（3次) 溫度：終止終止20試驗載荷 第1次 第2次 第3次平均示值重復性誤差 示值 時間 示值 時間 示值 時間 （kg）

7、 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）0083001730027300010009991900999218009992380099921250024993930249931830249942830249931500049996100049995190049994290049995210000999951030999961930999972930999962110020003000 轉換系數f：60.01849 vmax：6 kg PLC：0.7 表 D.2 稱重傳感器誤差（EL）計算試驗參比2040-1020mpe載荷示值示值誤差EL示值誤差EL示值誤差EL示值誤差ELkg（v）（v）（v）

8、（v）（v）0000000000100099769976099860.1799960.3399920.270.3525002498124977-0.07249900.15250010.33249930.200.3550004998849968-0.3349986-0.03500180.50499950.120.701000010000499987-0.2899994-0.17100042 0.6399996-0.13 0.7015000150019 1500210.03150001-0.30150080 1.02150025 0.101.0520000200035 200033 -0.0320

9、0009-0.43200095 1.00200037 0.031.05Emax：20000 kg nmax：3000 轉換系數f：60.01849 vmax：6 kg PLC：0.7表D.3 重復性誤差（ER）計算試驗載荷2040-1020mpe重復性誤差重復性誤差重復性誤差重復性誤差重復性誤差重復性誤差重復性誤差重復性誤差kg（ ）（v）（ ）（v）( )(v)( )(v)(v)000000000100020.0320.0320.0310.020.35250020.0320.0320.0310.020.35500040.0620.0320.0320.030.7010000 30.0520.0

10、320.0320.020.7015000 50.0820.0320.0320.021.0520000 40.0630.0520.0330.051.05Emax：20000 kg nmax：3000 轉換系數f：60.01849 vmax：6 kg 力產生系統：50t力標準機 指示儀表：2000型按國家標準表格計算如下：20初始最小試驗載荷平均示值：9976表B.6 溫度對最小靜負荷輸出影響（CM）計算 溫度 示值 變化 變化 mpc （ ） （v）（vmin5）（vmin5） 40 9986 0.17 0.13 0.7 -10 9996 0.17 -0.05 0.7 20 9992 -0.07

11、 -0.03 0.7溫度示值（ ）變化（CM）（v）變化（vmin5）mpe（vmin5） 20 9976 40 9986 0.17 0.13 0.7 -10 9996 0.17 -0.05 0.7 20 9992 -0.07 -0.03 0.7Emax：20000 kg nmax：3000 轉換系數f：60.01849 vmax：6 kg 力產生系統：50t力標準機 指示儀表：2000型 按國家計量檢定規程表格計算如下：表D.4 溫度對最小靜負荷輸出影響（CM）表D.5 蠕變（CC）和最小靜負荷輸出恢復（CDR）試驗載荷示值大氣壓力時間變化量最大允許變化量kg（ ）（v）(v)0-18020

12、000200037000.7352000020003950.030.735200002000391000.73520000200040300.0150.7352000020004210.030.7352000020004420.030.7352000020004650.030.73520000200048100.030.73520000200051150.0450.735200002000512000.73520000200054300.030.7350-60.2 0.5 三、誤差計算 1.稱重傳感器誤差EL（1）稱重傳感器實際檢定分度值v 稱重傳感器實際檢定分度值v按下式計算： 式中： Dm

13、ax稱重傳感器測量范圍的最大載荷（kg） Dmin稱重傳感器測量范圍的最小載荷（kg） nmax稱重傳感器測量范圍能被分成的最大分 度數。kgnDDv63000100019000maxminmax（2）75%載荷值及分度值計算 Dmin+(Dmax-Dmin)=1000+(19000- 1000)75%=14500kg nmax75%=300075%=2250（3）75%載荷值（2250分度）對應的示值計算 由初始20試驗平均示值 15000kg-150021 10000kg-99987 計算出 5000kg-50034 500kg-5003.4 則14500kg示值為 K0.75=15002

14、1-5003.4=145017.6（4）計算轉換系數f 根據初始20溫度下的試驗數據，按下式計算 出每個v所含的指示單位數即轉換系數f（計算到五位 有效數字），并將其記錄在表D.2中。 式中： K0.75在對應于75nmax的試驗載荷下 的進程平均示值； Kmin在Dmin 載荷下的進程平均示值。01849.60225099766 .14501775maxmin75. 0nKKf （5）計算參比示值 按下式計算各級參比示值Ri并將其填寫在表D.2中。 式中 i載荷級數； R第i級載荷下的參考示值； Di第i級實際載荷值。 R1000=Kmin=9976kg 參比示值(kg)為K+Kmin 15

15、005+9976=24981 49988 100004 150019 200035fnDDDDRiiminmaxmin1500501849.60300010001900010002500minmaxmin2500fnDDDDRi （6）計算稱重傳感器誤差（EL） 稱重傳感器測量結果與被測量的真值之差。按下式分別計算各溫度下，以v表示的稱重傳感器誤差ELi并將其填寫在表D.2中。 式中 ： Eli第i級載荷下的稱重傳感器誤差； Ki第i級載荷下的示值平均值。 0.35 0.7 fRKKEiiLimin07. 001849.60150059976249772500LE33. 001849.6040

16、0129976499685000LE 2.重復性誤差（ER） 在相同的載荷和相同的測量環境下連續試驗時，稱重傳感器輸出讀數的差。重復性誤差ER按下式計算： 式中 ：ERi第i級載荷下的重復性誤差； Kimax第i級載荷下三次試驗示值的最大值； Kimin第i級載荷下三次試驗示值的最小值。 0.35v 0.70v fKKEiiRiminmax03. 001849.60997599771000RE06. 001849.6024975249792500RE 3.溫度對最小靜載荷輸出影響（CM） （1）溫度對最小靜載荷輸出影響CM 在規定的溫度范圍（-10+40）內，當環境 溫度變化5時，稱重傳感器最

17、小靜載荷輸出的變化 總量，應不大于該稱重傳感器最小檢定分度值（vmin） 的0.7倍。每兩個溫度間的CM按下式計算 式中 ： Kmint2第2個溫度時，在Dmin載荷下的進程 平均示值； Kmint1第1個溫度時，在Dmin載荷下的進程 平均示值。fKKCttM1min2min 將初始20、40、-10和終止20時三次加載試驗中，最小試驗載荷下試驗示值的平均值填入表D.4中。 t1=20 t2=40 t1=40 t2=-10 t1=-10 t2=20 17. 001849.6099769986MC17. 001849.6099869996MC07. 001849.6099969992MC （2

18、）以Vmin/5為單位的每兩個溫度間，溫度對最小 靜載荷輸出影響 或 （ Vmin/5） 利用上述溫度對最小靜載荷輸出影響（CM）的計算結果，分別計算出以Vmin/5為單位的溫度對最小靜載荷輸出影響。 Vmin=2kg ,則min121min2min55/vvttfKKCttM）（）（min12055/vvttCCCMM t2=40、t1=20 CM 5 0.7 t2=-10、t1=40 CM 5 0.7 t2=20、t1=-10 CM 5 0.713. 0265204017. 005. 0265401017. 003. 0265102007. 04.蠕變（CC） 30min內以v表示的蠕變誤差CC為 式中 Kmax30min內各試驗示值中的最大值； KO載荷穩定后的初次示值。 （v） CC不應超過所施載荷下最大允許誤差絕對值的 0.7倍，即 1.050.7=0.735vfKKCC0max283. 001849.602000372000540maxfKKCC 2030min以v表示的蠕變誤差為 式中 ： K3030min時的試驗示值； K2020min時的試驗示值。 （v） CC（2030）不應超過該最大允許誤差