最近國外傳感器生產廠家在其技術參量中增加了新的一個參量：電流校準（值）、英文名稱為“Current calibzation”。也有記為mv/v/Ω校準（值）。它的定義是“額定輸出（Rated Output）”與“輸出阻抗（Output Resistance）”之比。其量綱為電流，所以定義為電流校準。該電流值被校準在參考值的0.05%以內。在參量表中記為≤0.05%。有了該參量使我們在傳感器并聯(lián)使用時變得很容易，可以節(jié)省衡器四角平衡調節(jié)的時間。更重要的是在更換傳感器時可以無需重新校準，保持原來的校準數(shù)據(jù)。

為敘述其物理概念，先回顧以往衡器四角平衡時，傳感器的調節(jié)方法。圖1為電壓調節(jié)電路，通過串聯(lián)在電源激勵電壓與傳感器電橋電路中的電阻或電位器，達到改變傳感器的輸出電壓，在衡器偏載校驗時，通過這樣的調節(jié)可使四角調平衡。圖2為電流調節(jié)電路，通過調節(jié)跨接在電橋輸出端的電位器，達到調節(jié)電橋輸出的分流電流。同樣也能達到衡器四角平衡。顯而易見，這兩種調節(jié)方法，在更換傳感器時，必須對衡器進行重新校。

圖1 電壓調節(jié)電路 圖2 電流調節(jié)電路
而具有電流校準或mv/v/Ω校準的傳感器就可以在更換傳感器后，無需重新校準。其原理如下：為了簡化問題，我們考慮兩只傳感器并聯(lián)的情況，所得的結論推廣到多只傳感器是不困難。根據(jù)Thevenin等效電路原理，可將一個復雜的系統(tǒng)簡化為一個電壓源和一輸出阻抗串聯(lián)的等效電路，故兩只并聯(lián)傳感器可簡化為圖3的等效電路。系統(tǒng)的輸出電壓為：

其中V1和V2為電壓源，R2和R2為輸出阻抗。從式中可以看出，在傳感器并聯(lián)時要求輸出相等。實質上是要求傳感器的短路電流mv/v/Ω值相等。而不是要求輸出電壓相等。以上等效電路、使用Norton等效電路原理，可轉化為電流型等效電路。如圖4所示。由圖4有：

目前衡器生產廠家，對其產品的電流校準參量值可控制在0.05%以內。在偏載調整時，以往通常只要求并聯(lián)傳感器具有相同的靈敏度值，即使是對并聯(lián)傳感器的輸出阻抗也要求匹配。但由于在以上兩種調節(jié)線路，接入了串接電阻或輸出端跨接了分流電阻，這就破壞了原來的匹配條件，原來的靈敏度值和輸出阻抗值已變得無意義。

圖3 并聯(lián)電壓等效電路圖4 并聯(lián)電流等效電路
眾所周知，造成四角誤差的原因：一是傳感器，二是受力的機械系統(tǒng)的狀況。以往的調整時，是偏重通過對傳感器的調整，來使偏載誤差達到所需的要求。這往往會造成并聯(lián)傳感器之間工作狀況有較大的差異，實際是反映出衡器在四個角的工作受力態(tài)有很大的差異，對一臺設計優(yōu)良的衡器是不應當?shù)摹Ｒ慌_工作狀態(tài)良好的衡器應當是每個角的受力狀態(tài)是一致的，即在偏載調整時，應著重對每個角受力狀況的調節(jié)，而不是過分的借助于對傳感器的工作條件的調整。在使用電流校準值一致的傳感器的衡器時，是通過設計和機械調節(jié)達到偏載測量的計量要求，而不調節(jié)傳感器的輸出電壓或電流。因為此種情況、傳感器在出廠前已調整到足夠的一致，即mv/v/Ω值在0.05%以內。這樣調整的優(yōu)點在于，首先衡器處在均勻的受力狀態(tài)，其次在更換傳感器時，無需對衡器重新校準，衡器仍可“保持”原有的校準值。

圖5
現(xiàn)舉例如下，若新傳感器的開路輸出電壓值或靈敏度值，比被更換的傳感器高2%，此時由于這些傳感器的電流校準值（mv/v/Ω）是一致的。若將該傳感器直接接入原線路，此時的輸出電壓為：

而

此時，在與源來的重量被稱重時，更換后的輸出就要比更換前高出百分之一，這是我們所不希望的。這樣的情況在以往更換傳感器時是不可避免的現(xiàn)象。但是，在使用具有電流校準傳感器時，就很容易來避免這樣的情況。在所述例子中，只需在并聯(lián)傳感器的輸出端并接一阻值為51Ω的電阻，就可以使衡器仍保持更換傳感器的工作狀況，無需重復校準，此結果可根據(jù)圖5電路的計算得到：


并接上51Ω電阻后三個電阻的并聯(lián)值仍等于更換前的電阻值R/2。這樣使并接后的輸出電壓值仍“保持”更換前的值，達到無需重新校準的目的。近年來，為了滿足國際建議和國家標準的要求，國外在對衡器校準方面，作了一些工作，特別是對大型衡器。如倉儲秤、大罐稱重、汽車衡等的校準。上述的電流校準參量的使用，數(shù)字系統(tǒng)的無砝碼校準，就是這方面的例子。這些方法對節(jié)約資金、節(jié)省勞力方面是值得我們推廣的，特別對工業(yè)、冶金、礦山領域使用的衡器，具有非常積極的意義。(end)