1引言

目前，測力傳感器具有測量精度高、溫度特性好、工作穩定等優點，這使得其廣泛應用于各種結構的動、靜態測量。本文根據不同種類測力傳感器接線制的基本原理，針對四線制、六線制和八線制的可靠性和安全性進行分析，并對試驗件產生的結果進行論證，對測力傳感器斷線產生的各種結果進行分析。
 

2基本原理

測力傳感器一般采用3種接線方法:正負橋壓(10V)，給傳感器供電，剩余兩個線為正負反饋，其使用起來比較方便。但當電纜線較長時，容易受環境溫度波動等因素的影響。

在六線制基礎上又增加了激勵檢測線。通過對四線制和八線制調節器子板連接線纜的線路圖對比、分析，八線制調節器子板提供了激勵補償功能，即+EXS和－EXS兩根激勵檢測線纜，檢測實時加載到傳感器橋路端的激勵電壓，補償電路不斷根據回饋信號提供激勵補償，使參與信號控制的傳感器橋路端激勵始終與控制系統設置參與參數計算的標準激勵相符。四線制調節器子板只有激勵輸出，而沒有激勵檢測。由于線纜上的電壓損耗，使加載到傳感器橋路端的激勵與控制系統設置的參與參數計算的標準激勵有誤差，造成了校驗誤差大、加載精度差的問題。

3對試驗件影響

3．1試驗事故

使用某協調加載控制設備時，在加載點傳感器調零及作動筒收放階段未發現任何異常，且加載點連接正常。加壓對加載點進行單點調試時(調試命令已給至－50N)，發現加載點作動筒與載荷傳感器連接螺釘折斷，作動筒已達到最大行程。但在整個加壓過程中，加載點傳感器反饋無變化。

經檢查，現場安裝正確，所有設備經校準/檢定合格，并在有效期內。試驗控制設置:經檢查，試驗控制通道、試驗校準參數、試驗控制參數、試驗安全參數等設置準確、合理。

更換傳感器電纜線再進行測試，對傳感器(已驗證完好)進行拉壓，傳感器載荷仍無變化。用萬用表測量傳感器兩端插頭，發現傳感器線纜大頭D針(負向激勵)與傳感器線纜小頭D孔(負向激勵)開路，傳感器線纜大頭F針(負向激勵檢測)與傳感器線纜小頭D孔(負向激勵)開路。打開傳感器線纜小頭，發現D孔焊接點脫落(見圖4)，但是負向激勵線和負向激勵檢測線連接正常。

某協調加載控制系統進行橋壓檢測時，只檢測到傳感器線纜，未對整個電氣回路進行橋壓檢測(傳感器線纜及傳感器)。而本次脫落點發生在傳感器線纜小頭處，負向激勵線和負向激勵檢測線連接正常，因此系統不會由此產生橋壓失效保護。另外，由于傳感器實際沒有施加激勵，所以反饋端在傳感器受到外部載荷施加時無反饋，導致在單點調試過程中，作動筒向外伸出，造成試驗件腳蹬破壞。其原因是傳感器線纜小頭D孔連接線纜脫落(該設備無激勵檢測功能)，引起傳感器輸出基本為零，這是此故障的直接原因。

3．2設備硬件缺陷

某協調加載控制系統在運行時發現，該系統檢測不出傳感器電纜正負反饋線開路，即檢測不出控制回路開環狀況(注:在使用其他協調加載控制系統時，載荷傳感器正負反饋線開路，反饋值一直為傳感器滿量程值的110%左右，調節器限保護，反饋值很大，很容易檢查出來)。

出現的現象:傳感器正負反饋線其一發生開路時，反饋值的大小不能顯示為滿量程。這時，反饋值在零載狀態下有時偏大有時偏小，在偏大時有可能發現問題，在偏小時很可能按零點進行調零，從而把問題隱藏起來。另外，在外載非零狀態下，由于傳感器受力，不論其反饋值偏大還是偏小，都看不出傳感器有開路現象。這種情況產生的危險:傳感器正負反饋線發生開路，可能出現的問題是作動筒在加壓情況下快速收回或快速放出，從而使試驗件受到很大的拉力或壓力。如果在這種情況下加壓，很容易造成加載點實加載荷超載，甚至一瞬間造成試驗件直接損傷。

其主要原因是該系統的傳感器卡板是四線制子板，無激勵檢測。四線制子板的個別線路進行改動，就可以實現減小校驗誤差、提高加載精度的功能，同時能夠滿足試驗要求。
 

4結論

根據以上這3種測力傳感器接線制的基本原理、優缺點、以及試驗數據可以看出，四線制調節器子板作為位控調節器板使用，但在應用為力控時，經常會遇到傳感器校驗誤差大、加載精度差的問題，而八線制調節器子板就不存在這些問題。

綜上所述，采用測力傳感器八線制接線法，協調加載控制系統能夠檢測出控制回路開、閉環狀況，有效防止在開環狀況下加壓而造成的試驗件損傷事故。

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