淺談四線制、六線制稱重傳感器的區別及故障排查

班 昂

（滕州中聯水泥有限公司，山東 滕州 277526）

稱重傳感器是一種將質量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置。由稱重傳感器配套制作的各種計量設備現已廣泛地應用于各行各業中，實現了對所需計量物料的快速、準確的稱重，配套稱重儀表及電控柜，實現了計量過程全自動化，運用于原料、水泥配料系統、成品出廠等地方，在水泥行業已成為過程控制的一種必需設備。

1 稱重傳感器的工作原理

稱重傳感器是計量設備的核心部件，水泥行業選用的稱重傳感器多為電阻應變式稱重傳感器，它的工作原理為：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產生變形，電阻應變片引變形后，它的阻值將發生變化（增大或減小），再經相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。

2 四線制、六線制稱重傳感器的區別及優缺點

稱重傳感器可以采用兩種不同的輸入、輸出接線方法，一種是四線制接法，另一種是六線制接法。

四線制：激勵正，激勵負，信號正，信號負。

六線制：激勵正，反饋正，激勵負，反饋負，信號正，信號負。

對于四線制傳感器，只有圖1細線所示的4個電纜，其中EXC+和EXC-是稱重模塊給傳感器的激勵，SIG+和SIG-為稱重傳感器的輸出；對于六線制傳感器，會多出2根粗線的線SENS+和SENS-即為反饋正和反饋負，每個稱重傳感器都有一個mv/v的特性，它輸出的mv信號與接收到的電壓密切相關，SENS+和SENS-實際上是稱重傳感器內的一個高阻抗回路，可以將稱重模塊實際接收到的電壓反饋給稱重模塊，稱重模塊通過內部的比較器對輸出的供電電壓進行調節。

圖1 四線制、六線制傳感器示意圖

四線制接法的稱重傳感器對二次儀表無特殊要求，使用起來比較方便，但當電纜線較長時，容易受環境溫度波動等因素帶來的干擾影響，從而影響計量設備的計量性能；六線制接法的稱重傳感器要求與之配套使用的二次儀表具備反饋輸入接口，使用范圍有一定的局限性，但不容易受環境溫度波動等因素帶來的影響，在精密測量及長距離測量時具有一定的優勢。

稱重傳感器要接四線還是六線首先要看設備的硬件要求是怎樣的，原則是：傳感器能接六線的不接四線，必須接四線的就要進行短接。一般的稱重傳感器都是六線制的，當接成四線制時，電源線（EXC+、EXC-）與反饋線（SENS+、SENS-）就分別短接了。SENS+和SENS-是補償線路電阻用的。SENS+和EXC+是通路的，SENS-和EXC-是通路的。

傳感器是四線制傳感器，那么在接線盒上將傳感器的SENS+與EXC+短接，SENS-與EXC-短接，這樣從接線盒出來后傳感器就變成了六線制了，通過專用的傳感器連接電纜，連接至稱重模塊即可。如果稱重模塊和傳感器距離很近，比如幾米，那么只需在稱重模塊上將SENS+與EXC+短接，SENS-與EXC-短接即可。

滕州中聯水泥有限公司在脫硫石膏皮帶秤設備安裝調試時即遇到一例情況。皮帶秤使用四線制稱重傳感器，設備距離電力室控制柜為200m左右，皮帶秤運轉過程中經常出現失速、計量反饋值波動等情況從而影響水泥成品質量，經現場檢查發現在計量過程中出現稱重信號丟失的情況，經多次測試確認為稱重信號丟失及輸入mv信號波動較大導致皮帶秤最大速度運行和反饋波動較大；現使用的計量儀表稱重傳感器接線端子為六線制端口，通過短接稱重模塊SENS±和EXC±解決了皮帶秤失速波動的情況，短接后使用效果顯著。

3 稱重傳感器的故障排查

對稱重傳感器來講，故障處理應遵循步驟，觀察（外觀檢查）—分析（故障原因）—檢測（通過測試確定故障）—修復（更換或修理）—檢定（校準）。根據滕州中聯水泥有限公司計量設備稱重傳感器出現的故障情況總結方法用于分析判斷。

（1）外觀觀察法。觀察傳感器的外觀是否有變形、裂痕等情況，是否被物料卡住，有此情況立即更換或清理傳感器。

（2）測試阻抗法。將傳感器的輸出、輸入線拆掉，用萬用表分別測量輸入線和輸出線的阻抗值和信號電纜與屏蔽層間的絕緣阻值，測試結果不符合傳感器規格要求即可判斷為傳感器損壞。

（3）檢測信號輸出法。稱重傳感器輸出的信號為mv信號，在空秤狀態下，傳感器端保留電源線，拆掉信號線，用萬用表檢測輸出信號的mv值，此數值正常情況下是小于傳感器的最大輸出值的，每只傳感器都有靈敏度（mv/v），激勵電壓，它的最大輸出值即為：激勵電壓×靈敏度，超出范圍即可判斷損壞。

除上述情況之外還可能存在如外部干擾、稱重模塊故障等情況，這就需要我們電氣人員在調試過程中思路清晰，認真仔細，積極的總結和積累經驗。