浅谈四线制、六线制称重传感器的区别及故障排查

班 昂

（滕州中联水泥有限公司，山东 滕州 277526）

称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。由称重传感器配套制作的各种计量设备现已广泛地应用于各行各业中，实现了对所需计量物料的快速、准确的称重，配套称重仪表及电控柜，实现了计量过程全自动化，运用于原料、水泥配料系统、成品出厂等地方，在水泥行业已成为过程控制的一种必需设备。

1 称重传感器的工作原理

称重传感器是计量设备的核心部件，水泥行业选用的称重传感器多为电阻应变式称重传感器，它的工作原理为：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片引变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。

2 四线制、六线制称重传感器的区别及优缺点

称重传感器可以采用两种不同的输入、输出接线方法，一种是四线制接法，另一种是六线制接法。

四线制：激励正，激励负，信号正，信号负。

六线制：激励正，反馈正，激励负，反馈负，信号正，信号负。

对于四线制传感器，只有图1细线所示的4个电缆，其中EXC+和EXC-是称重模块给传感器的激励，SIG+和SIG-为称重传感器的输出；对于六线制传感器，会多出2根粗线的线SENS+和SENS-即为反馈正和反馈负，每个称重传感器都有一个mv/v的特性，它输出的mv信号与接收到的电压密切相关，SENS+和SENS-实际上是称重传感器内的一个高阻抗回路，可以将称重模块实际接收到的电压反馈给称重模块，称重模块通过内部的比较器对输出的供电电压进行调节。

图1 四线制、六线制传感器示意图

四线制接法的称重传感器对二次仪表无特殊要求，使用起来比较方便，但当电缆线较长时，容易受环境温度波动等因素带来的干扰影响，从而影响计量设备的计量性能；六线制接法的称重传感器要求与之配套使用的二次仪表具备反馈输入接口，使用范围有一定的局限性，但不容易受环境温度波动等因素带来的影响，在精密测量及长距离测量时具有一定的优势。

称重传感器要接四线还是六线首先要看设备的硬件要求是怎样的，原则是：传感器能接六线的不接四线，必须接四线的就要进行短接。一般的称重传感器都是六线制的，当接成四线制时，电源线（EXC+、EXC-）与反馈线（SENS+、SENS-）就分别短接了。SENS+和SENS-是补偿线路电阻用的。SENS+和EXC+是通路的，SENS-和EXC-是通路的。

传感器是四线制传感器，那么在接线盒上将传感器的SENS+与EXC+短接，SENS-与EXC-短接，这样从接线盒出来后传感器就变成了六线制了，通过专用的传感器连接电缆，连接至称重模块即可。如果称重模块和传感器距离很近，比如几米，那么只需在称重模块上将SENS+与EXC+短接，SENS-与EXC-短接即可。

滕州中联水泥有限公司在脱硫石膏皮带秤设备安装调试时即遇到一例情况。皮带秤使用四线制称重传感器，设备距离电力室控制柜为200m左右，皮带秤运转过程中经常出现失速、计量反馈值波动等情况从而影响水泥成品质量，经现场检查发现在计量过程中出现称重信号丢失的情况，经多次测试确认为称重信号丢失及输入mv信号波动较大导致皮带秤最大速度运行和反馈波动较大；现使用的计量仪表称重传感器接线端子为六线制端口，通过短接称重模块SENS±和EXC±解决了皮带秤失速波动的情况，短接后使用效果显著。

3 称重传感器的故障排查

对称重传感器来讲，故障处理应遵循步骤，观察（外观检查）—分析（故障原因）—检测（通过测试确定故障）—修复（更换或修理）—检定（校准）。根据滕州中联水泥有限公司计量设备称重传感器出现的故障情况总结方法用于分析判断。

（1）外观观察法。观察传感器的外观是否有变形、裂痕等情况，是否被物料卡住，有此情况立即更换或清理传感器。

（2）测试阻抗法。将传感器的输出、输入线拆掉，用万用表分别测量输入线和输出线的阻抗值和信号电缆与屏蔽层间的绝缘阻值，测试结果不符合传感器规格要求即可判断为传感器损坏。

（3）检测信号输出法。称重传感器输出的信号为mv信号，在空秤状态下，传感器端保留电源线，拆掉信号线，用万用表检测输出信号的mv值，此数值正常情况下是小于传感器的最大输出值的，每只传感器都有灵敏度（mv/v），激励电压，它的最大输出值即为：激励电压×灵敏度，超出范围即可判断损坏。

除上述情况之外还可能存在如外部干扰、称重模块故障等情况，这就需要我们电气人员在调试过程中思路清晰，认真仔细，积极的总结和积累经验。