本文在電子秤二影響一電壓變化和電壓暫降、短時中斷的識別與理解上作 一些分析說明，以便澄清該方面認(rèn)知上的模糊。

一、引言

多數(shù)電子秤是從低壓供電電網(wǎng)上直接獲取工作能量, 并往往與各種各樣不同的電器和電子設(shè)備同時在一電源上運(yùn)行。這些用電設(shè)備不可避免地對供電電網(wǎng)產(chǎn)生反作用, 從而導(dǎo)致電網(wǎng)電壓的波動和一些干擾電壓疊加到電源電壓上。

這些現(xiàn)象本質(zhì)上是隨機(jī)的, 其特征可以用偏離額定電壓及相關(guān)參量來表述。為了模擬這些供電電網(wǎng)電壓變動的效應(yīng), 進(jìn)而評價該狀態(tài)之下電子秤的計量性能, 國際及我國的電子秤產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)法規(guī)將其主要?dú)w結(jié)為電壓暫降、短時中斷和電壓變化二不同項(xiàng)目名稱的影響要求和試驗(yàn)規(guī)定。

表面上來看, 這二類影響的呈現(xiàn)特征均來自電子秤的供電電源。我們知道, 描述供電電源特征參數(shù)主要有三個, 電壓幅值、頻率及交流電的相位。顧名思義 , 電壓暫降、短時中斷和電壓變化三術(shù)語表現(xiàn)的內(nèi)在差異 , 皆在供電電壓的幅值上 , 只是其幅值大小不同而已。因而, 將這兩種影響放在一起處理, 似乎是水到渠成, 是理所當(dāng)然的事情了。其實(shí)不然, 雖說相去不遠(yuǎn), 但之間的差別不容忽視, 差別主要源自影響作用的時間短長。

本文就電子秤這二類影響—電壓暫降、短時中斷和電壓變化的規(guī)定要求及試驗(yàn)評價作些分析說明。最后 , 順便介紹一下 , 最近電子秤國際技術(shù)法規(guī)R76 在該方面將要作出的調(diào)整與變化。

二、影響量—影響因子和干擾

電子秤供電電壓在稱重測量過程中不是被測量的, 被測量的是被稱物的質(zhì)量。但由于其供電電壓的暫降、中斷和相對緩慢的波動 , 對電子秤完成其稱重操作功能產(chǎn)生了不可忽視的作用, 進(jìn)而影響到其稱量結(jié)果。我們將這些稱之為“影響量”。

由“影響量”的定義, 我們可以看出, 電壓暫降、短時中斷和電壓變化皆是影響電子秤響應(yīng)特性的“影響量”。

電壓暫降、短時中斷是由于供電電網(wǎng)、電器設(shè)備儀表的故障或負(fù)荷突然出現(xiàn)大的變化引起的。電壓變化是由連接到供電網(wǎng)上的負(fù)荷連續(xù)變化導(dǎo)致的。不同的機(jī)理, 自然對電子秤的稱量性能及稱量結(jié)果的影響有所不同。雖然,前面我們用“影響量”來 定性地概括了這二類現(xiàn)象和作用，但在需要定量評 估這些影響時,我們卻遇到了困難。

上世紀(jì)八十年代中期，國際法制計量組織 (OIML)通過D11《電子測量儀器的通用要求》。R74 《電子衡器》和R76《非自動衡器的計量和技術(shù)要 求一試驗(yàn)》等國際文件、國際建議及國際建議草 案,在定性的術(shù)語“影響量”之下,進(jìn)行了分層,提出 了定量的二概念一影響因子和干擾,以解決上面 我們遇到的問題，從而使評價這些影響對衡器計量 性能的作用效果時,具備了應(yīng)有的操作性。

影響因子,一種影響量,其值處于電子測量儀 器包括衡器）規(guī)定的額定操作條件之內(nèi)。

干擾,一種影響量,其值處于國際建議規(guī)定的 極限之內(nèi),但處于電子測量儀器包括衡器）規(guī)定的 額定操作條件之外。

上面的電壓變化的試驗(yàn)特征被視為“影響因 子”，電壓暫降、短時中斷的試驗(yàn)特征列為“干擾”

由“影響因子”和“干擾”的定義，我們看到，“額 定操作條件”成為二者的分水嶺。

我國及國際電子秤產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)是這樣 界定“額定操作條件”的，設(shè)定了諸影響量數(shù)值范圍 的使用條件，在這個范圍內(nèi)使用時，電子秤的計量特 性將處于規(guī)定的最大允許誤差mpe)之內(nèi)。

這里，設(shè)定了數(shù)值范圍的“影響量”，主要是指 影響因子。國際及我國衡器技術(shù)法規(guī)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主 要規(guī)定的影響因子有：傾斜、溫度、濕度、時間，當(dāng)然 包括電壓和電壓變化。除了這些規(guī)定了數(shù)值范圍的 影響量外，還提出了一些定性要求的影響量一其 它影響量和制約因素，如振動、氣流和機(jī)械約束等。

這里“電子秤的計量特性……”，國際及我國衡器 技術(shù)法規(guī)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要提出的有：響應(yīng)特性—— 稱量性能、鑒別力、重復(fù)性、量程穩(wěn)定性和耐久性 等。

在此基礎(chǔ)上，國際及我國電子秤的技術(shù)法規(guī)與產(chǎn) 品標(biāo)準(zhǔn)形成了 “影響因子”一電壓變化的規(guī)定和 試驗(yàn)條件、方法、程序及數(shù)據(jù)處理、結(jié)果判定的一整 套系統(tǒng)的規(guī)范要求。

干擾，其值處于額定操作條件之外，國際建議 的極限之內(nèi)。國際及我國衡器的技術(shù)法規(guī)和產(chǎn)品標(biāo) 準(zhǔn)最新的修改版本，對電壓暫降、短時中斷的“極 限”條件是這樣規(guī)定的，見下表：

熟悉電子秤國際技術(shù)法規(guī)和我國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的同 志一定知道，上面表格里的規(guī)定及數(shù)值，與過去的 國際建議提出的要求有了很大的不同。

三、增差、顯著性增差和固有誤差

干擾，其值處于額定操作條件之外，意味著該 影響下電子秤稱量結(jié)果合格與否的判定不能用一般 的最大允許誤差mpe)和稱量結(jié)果間的允許誤差值 來做依據(jù)。因?yàn)?，額定操作條件給出的諸影響量數(shù) 值范圍，目的是使電子秤的計量性能處于規(guī)定的最大 允許誤差之內(nèi)的使用條件。為此，國際及我國電子秤產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)法規(guī)引入了增差fault)與顯著增差 (significant fault) 二個概念。

增差，電子秤的示值誤差與固有誤差之間的差 值。固有誤差，電子秤在標(biāo)準(zhǔn)條件下的誤差。固有誤 差，有時也被稱之為“基本誤差”

顯著性誤增差，大于e的增差。

這里的e，是指電子秤的檢定分度值，是用來對電子秤分等分級的。它是電子秤必備的說明性指標(biāo)，技術(shù) 法規(guī)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，電子秤在最明顯的地方出現(xiàn)e 值，該衡器的使用者及顧客在不移動電子秤就能清楚 地看到。

還需要特別指出的是，試驗(yàn)中發(fā)生的下面幾種 超過e值的現(xiàn)象，不能認(rèn)為是電子秤出現(xiàn)了顯著性的 增差。這些情況有：

—電子秤內(nèi)部由于同時發(fā)生的且相互獨(dú)立的 諸因素而引起的增差；

—意味著不可能進(jìn)行任何測量的增差；

—嚴(yán)重程度勢必被所有關(guān)注測量結(jié)果的人 員所察覺的增差；

—由于示值瞬間變化而引起的暫時性增差。 作為測量結(jié)果，它們無法解釋、存儲或傳輸。

國內(nèi)有將“增差“顯著性增差”稱之為“干擾誤 差“顯著干擾誤差”。

四、國際技術(shù)法規(guī)的調(diào)整、充實(shí)與變化

影響因子一電壓變化，干擾一電壓暫降、短時中斷這兩方面, 國際衡器技術(shù)法規(guī) R76 將做出一些調(diào)整、充實(shí)和變化。下面做一點(diǎn)介紹說明, 并與92 版做出對照。

( 1) 電源變化的規(guī)定

92版的衡器國際技術(shù)法規(guī) R76“電源變化”的規(guī)定分為“ 電網(wǎng)工作 ”和“ 電池工作 ”二 種 , 分別在“計量要求”和“電子衡器要求”二章給出, 規(guī)定的描述簡單:

—供電電源出現(xiàn)下列變化, 電子秤上標(biāo)注的電壓變化- 15%~10%, 頻率變化- 2%~2%, 電子秤應(yīng)符合計量要求。

—使用電池工作的電子秤, 一旦電壓低于制造廠規(guī)定數(shù)值時 , 電子秤要么應(yīng)正常工作 , 要么不指示任何重量值。

即將問世的 R76 把分別二章的“電壓變化”規(guī)定一并在“計量要求”一章中給出, 去掉了頻率變化的要求, 增加了不少內(nèi)容。具體如下:

電子秤在下列情況下應(yīng)滿足計量要求 , 其中標(biāo)稱電壓( Unom) 或電壓范圍( Umin, Umax) :

—電源 ( AC) , 下限=0.85Unom 或 0.85Umin, 上限=1.10Unom 或 1.10Umax;

—外接或插入式電源( AC 或 DC) , 上限=最低操作電壓, 上限=1.20Unom 或 1.20Umax;

—非充電電池電源( DC) , 下限=最低操作電壓, 上限=Unom 或 Umax;

—12V 或 24V 公路車輛電池電源, 下限=最低操作電壓 , 上限=16V( 12V 電池) 或 32V( 24V 電池) 。

這里的最低操作電壓規(guī)定為電子秤自動關(guān)機(jī)前盡可能低的操作電壓。這里還包括電子秤工作期間電池能夠充電的電池電源。

除了以上規(guī)定, 新 R76 還在此款的最后 , 保留了 92 版“ 電子秤的要求 ”的 規(guī)定 , 使用電池工作的電子秤, 一旦電壓低于制造廠規(guī)定數(shù)值時 , 電子秤要么應(yīng)正常工作, 要么不指示任何重量值。

( 2) 電壓暫降、短時中斷的試驗(yàn)規(guī)范

電壓暫降、短時中斷, R76- 1992 版和即將問世的修改版都只在“ 電子秤的要求 ”一 章“ 性能測試”一款中提到要按建議后面的附錄 B“電子秤附加測試程序”的 B.2 進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。這點(diǎn)與“影響因子”的描繪是不同的。二者在該文獻(xiàn)中的敘述方式不完全對稱容易產(chǎn)生誤導(dǎo)。

這項(xiàng)干擾試驗(yàn),電子秤附加測試程序從三方面提出了規(guī)范要求—簡要試驗(yàn)程序、試驗(yàn)嚴(yán)酷度和最大允許偏差。其中除了“ 試驗(yàn)嚴(yán)酷度 ”有 變化外, 其它二內(nèi)容均無絲毫更改。

試驗(yàn)嚴(yán)酷度 , 即將出版的 R76 的規(guī)定 , 前面表格已給出“極限條件”,這里不再述。R76- 1992 版是這樣規(guī)定的：

看來, 二版的 R76 在“電壓暫降、短時中斷 ”試驗(yàn)的極限值的規(guī)定差異還真不小 , 新版本的規(guī)定趨向更全面、更系統(tǒng)。