Содержание
- Коротко: что такое сумматор
- Как работает сумматор
- Когда нужен и можно ли без него
- Подбор коробки: интерактив
- Коробки Sierra: сравнение
- 2, 4, 6–10 датчиков
- Корпус и степень защиты IP
- 4 или 6 проводов
- Нагрузка на терминал
- Схема клеммника
- Монтаж по шагам
- Юстировка углов: тренажёр
- Методики юстировки
- Анализ показаний по углам
- Проверка мультиметром
- Симптом → причина
- Цифровые коробки
- Как купить
- Проверьте себя
- Частые вопросы
- Словарь
- Источники
- Читайте также
Сумматор тензодатчиков — коротко
Сумматор (соединительная, сводящая, суммирующая коробка) — герметичная коробка с платой, на которой кабели нескольких тензодатчиков соединяются параллельно, а к весовому терминалу идёт один кабель. На каждом канале есть подстройка по напряжению питания — ей выравнивают углы весов. Коробку выбирают по числу датчиков, условиям работы (IP65 — помещение, IP68 и нержавеющая сталь — улица, мойка, влага) и схеме линии до терминала (4 или 6 проводов).
Ниже — как работает сумматор, подбор коробки по числу датчиков и среде, модели из каталога Sierra, схема клеммника, выбор 4 или 6 проводов, расчёт нагрузки на терминал, тренажёр юстировки углов, проверка мультиметром и разбор неисправностей.
Как работает сумматор: параллельное включение мостов
Каждый тензодатчик — это мост Уитстона из четырёх тензорезисторов. В сумматоре все мосты подключены параллельно: клеммы EXC+ всех каналов соединены общей шиной, EXC− — другой, так же SIG+ и SIG−. Терминал питает все датчики сразу и видит на выходе один сигнал.
Выходы мостов, соединённые параллельно, не складываются, а усредняются: если у датчиков одинаковое выходное сопротивление (у моделей Sierra 350 ± 3 Ом или 700 ± 5 Ом по паспортам), сигнал на выходе коробки равен среднему арифметическому сигналов всех датчиков:
Отсюда главное следствие: система из n датчиков по 2 мВ/В с номиналом C каждый ведёт себя как один датчик 2 мВ/В с номиналом n × C. Четыре датчика по 1 т дают на полной нагрузке 4 т те же 10 мВ (при питании 5 В), что один датчик 1 т. Весу всё равно, в какой точке платформы лежит груз, — если чувствительность всех каналов одинакова. Если нет, груз в разных углах показывает разный вес. Для этого на каждом канале и стоит подстройка.
Какой сигнал придёт на терминал
Когда нужен сумматор и можно ли обойтись без него
Сумматор ставят везде, где груз опирается больше чем на один датчик:
- платформенные и паллетные весы — 4 датчика по углам;
- автомобильные весы — 4, 6 или 8 датчиков, часто две коробки на длинной платформе;
- вагонные весы, весы-дозаторы, бункерные и силосные системы — 3–4 опоры на ёмкость;
- подвесные, конвейерные и другие весовые системы — по числу опор.
Можно ли без сумматора? Технически одноимённые жилы датчиков можно соединить прямо на клемме терминала — это то же параллельное включение. Но так теряется подстройка каждого канала: углы не выровнять, неисправный датчик не отключить для проверки, а в клемму терминала не всегда помещаются 4 жилы. Для торговых и технологических весов с поверкой нужна коробка.
| Способ | Юстировка углов | Поиск неисправного датчика | Где уместно |
|---|---|---|---|
| Аналоговый сумматор (JB01, SJB-*) | Подстроечник на каждом канале | Отключить канал на клеммнике | Большинство весов |
| Цифровая коробка с АЦП (YAOHUA JXH) | Программно, по каждому каналу | Видна по каналам в терминале | Автомобильные весы, много датчиков |
| Скрутка на клеммах терминала | Нет | Только отсоединением жил | Учебные стенды, временная проверка |
Подбор соединительной коробки
Ответьте на четыре вопроса — калькулятор отберёт подходящие модели из каталога Sierra и объяснит почему. Данные — из карточек и паспортов коробок.
Правила подбора, по которым работает калькулятор:
- Каналов не меньше, чем датчиков. Коробка на 6 каналов работает с 4 датчиками — лишние каналы просто не подключают. Коробка на 4 канала шесть датчиков не примет: на клеммах некуда завести кабели, а два датчика на одном канале нельзя юстировать по отдельности.
- Среда определяет корпус. IP65 — защита от пыли и струй воды: сухие помещения. IP68 — длительное погружение: улица, приямки весов, мойка.
- Длинная линия — шесть проводов. Если линия от коробки до терминала длиннее нескольких метров, идёт по улице или через неотапливаемое помещение, нужна компенсация по SEN± (см. раздел «4 или 6 проводов»).
- Цифровая коробка — если терминал работает с ней по цифровому интерфейсу и нужна диагностика по каждому датчику.
Соединительные коробки в каталоге Sierra
В разделе «Сводящие (суммирующие) коробки» — девять серий. Габариты (длина × высота × глубина) и число каналов — по карточкам каталога, материал и IP — по карточкам и паспортам.
| Серия | Модификации (датчиков) | Корпус | IP | Подключение | Габариты, мм |
|---|---|---|---|---|---|
| SJB-S | SJB-S-4 (до 4), SJB-S-6 (до 6), SJB-S-8 (до 8) | Усиленный пластик | IP65 | 4-проводное (по паспорту) | 180×42×65; 220×42×165; 243×42×165 |
| JB01 | JB01-3 (до 3), JB01-4, JB01-6, JB01-8 | Алюминиевый сплав | IP65 | 4- и 6-проводное | 250×57×80 |
| SJB-A | SJB-A-4 (до 4) | Нержавеющая сталь | IP68 | 4-проводное | 182×44×59 |
| SJB-C | SJB-C-4, SJB-C-6, SJB-C-8 | Нержавеющая сталь | IP68 | 4-проводное | 177×40×90; 203×48×154 (6 и 8) |
| SJB-E | SJB-E-4 (до 4) | Нержавеющая сталь, самый просторный корпус | IP68 | 4-проводное | 213×43×167 |
| SJB-H | SJB-H-4, SJB-H-6, SJB-H-8 | Нержавеющая сталь | IP68 | 4-проводное | 203×40×155 |
| SJB-B | SJB-B-6 (до 6), SJB-B-8 (до 8) | Нержавеющая сталь | IP68 | 4-проводное | 215×38×170 |
| SJB-F | SJB-F-10 (до 10) | Нержавеющая сталь | IP68 | 4-проводное | 248×45×156 |
| YAOHUA JXH | JXH-8D (до 8), JXH-10D (до 10) | Цифровая коробка с АЦП | — | Цифровой выход | Рабочая температура −10…+50 °C |
По каталогу Sierra на сентябрь 2026 года. У всех аналоговых коробок — винтовые клеммы, кабельные вводы с зажимами и подстройка каждого канала по напряжению питания. Наличие и цены — в карточках.
Какую серию смотреть
Особенности систем на 2, 4 и 6–10 датчиков
2–3 датчика
- Конвейерные и подвесные весы, дозаторы, ёмкости на 3 опорах.
- Юстировка простая: 2–3 подстройки, обычно хватает одного прохода.
- Коробка: JB01-3, SJB-S-4, SJB-A-4 или SJB-C-4 — свободные каналы не подключают.
4 датчика
- Стандарт для платформенных и паллетных весов.
- Юстировка по четырём углам, 2–3 прохода: подстройки влияют друг на друга.
- Коробки: SJB-S-4, JB01-4, SJB-C-4, SJB-A-4, SJB-E-4, SJB-H-4.
6–8 датчиков
- Автомобильные и вагонные весы, большие бункеры.
- Юстировка парами (поперёк платформы), затем по длине: груз ставят над каждой парой опор.
- Коробки: SJB-S-6/8, JB01-6/8, SJB-C-6/8, SJB-B-6/8, SJB-H-6/8, JXH-8D.
10 датчиков
- Длинные автомобильные весы из нескольких секций.
- Одна коробка SJB-F-10 или цифровая JXH-10D. Другой вариант — коробка на каждую секцию, выход второй коробки — на свободный канал первой: электрически это то же параллельное включение, а подстройка этого канала регулирует всю секцию сразу.
- Чем больше датчиков, тем выше ток питания — проверьте терминал (раздел «Нагрузка на терминал»).
Корпус и степень защиты: пластик, алюминий или нержавеющая сталь
Вода в сумматоре — самая частая причина «плывущих» показаний: влага снижает сопротивление изоляции между клеммами, и сигнал в милливольты начинает уходить. Поэтому корпус подбирают под место установки, а не под цену.
| Корпус | IP | Где ставить | Модели Sierra |
|---|---|---|---|
| Усиленный пластик | IP65 — пыль и струи воды | Сухие помещения, склад, торговые и паллетные весы | SJB-S |
| Алюминиевый сплав | IP65 | Цеха, подвесные и бункерные весы, где нужна механическая прочность | JB01 |
| Нержавеющая сталь | IP68 — длительное погружение | Улица, приямки автомобильных весов, мойка, пищевые производства | SJB-A, SJB-B, SJB-C, SJB-E, SJB-F, SJB-H |
4 или 6 проводов: какую линию вести от коробки до терминала
Кабели датчиков Sierra — четырёхпроводные (красный EXC+, чёрный EXC−, зелёный SIG+, белый SIG−, прозрачный — экран). Их длина учтена в заводской настройке, резать не нужно. А вот линию от сумматора до терминала выбирают сами — и здесь есть ловушка.
Датчики в коробке включены параллельно, поэтому линия нагружена не одним датчиком в 380 Ом, а всеми сразу: четыре датчика по 380 Ом — это 95 Ом. Сопротивление жил линии «съедает» заметную долю питания, и эта доля меняется с температурой (медь — 0,39 % на градус). Весы, откалиброванные летом, зимой покажут другой вес. Шестипроводная линия решает это: по паре SEN± терминал меряет напряжение прямо на шинах коробки и компенсирует потери.
Хватит ли четырёх проводов
Удельное сопротивление меди 0,0175 Ом·мм²/м, учитываются обе жилы питания. Порог — треть поверочного деления: столько «съедает» ошибка линии из допуска весов.
Как подключить SEN± в коробке
На выбор линии влияет и терминал: у шестипроводного входа есть клеммы SEN+ и SEN−. Если терминал четырёхпроводный, шестипроводная линия не даст выгоды — калибруйте весы с уже проложенным кабелем и держите линию короткой.
Хватит ли терминала: нагрузка и ток питания
Терминал питает все датчики сумматора одновременно. Чем больше датчиков и чем ниже их входное сопротивление, тем меньше общее сопротивление нагрузки и тем больше ток. В паспорте терминала это пишут как «до N датчиков по 350 Ом» или «минимальное сопротивление нагрузки».
Например, терминал XK3190-A12E рассчитан до 8 датчиков и питает их от 5 В. Для 12 датчиков по 350 Ом понадобится терминал с большим допустимым током или датчики 700 Ом.
Схема клеммника сумматора
На плате сумматора — одинаковые группы клемм для каждого датчика (EXC+, EXC−, SIG+, SIG−, экран), подстроечный резистор каждого канала и выходная группа на терминал. Выберите число каналов и тип линии, нажмите на цепь — схема подсветит все клеммы этой цепи.
| Клемма | Жила датчика Sierra | Назначение |
|---|---|---|
| EXC+ (E+, +EXC) | Красный | Питание моста + |
| EXC− (E−, −EXC) | Чёрный | Питание моста − |
| SIG+ (S+, +SIG) | Зелёный | Сигнал + |
| SIG− (S−, −SIG) | Белый | Сигнал − |
| SHLD (экран, ⏚) | Прозрачный | Экран, заземляется в одной точке |
| SEN+ / SEN− | — | Только в выходной группе: обратная связь по питанию для 6-проводной линии |
Цвета жил — по паспортам тензодатчиков Sierra. Маркировка клемм на платах разных коробок может отличаться (E+/S+ или +EXC/+SIG) — сверяйтесь с надписями на плате.
Монтаж сумматора по шагам
- Место. Коробку крепят к раме весов или стене приямка выше возможного уровня воды, вводами вниз или вбок. Доступ к крышке должен остаться: к подстройкам придётся возвращаться.
- Кабели. Кабели датчиков не укорачивают — лишнее сматывают в бухту диаметром не меньше 15–20 см и крепят к раме. Перед вводом — петля-каплесборник. Кабели не тянут и не перегибают остро.
- Клеммы. Датчик в угол 1 — на канал 1, угол 2 — на канал 2 и так далее; подпишите на плате, какой канал какой угол. Жилы — по цветам: красный EXC+, чёрный EXC−, зелёный SIG+, белый SIG−. Концы жил зачищают на 5–6 мм, скручивают и затягивают винты без перетяга.
- Экран. Экраны всех датчиков — на общую клемму экрана. Заземляют экран в одной точке — у терминала или в коробке, но не с двух сторон.
- Герметизация. Затянуть все кабельные вводы, на свободные — заглушки. Внутрь — пакет силикагеля. Крышку закрыть на уплотнитель, болты затянуть крест-накрест.
- Проверка. До юстировки проверьте каждый канал мультиметром (раздел «Проверка»), затем включите терминал, прогрейте 15–30 минут и переходите к юстировке углов.
Юстировка углов: тренажёр
Даже датчики из одной партии отличаются чувствительностью на доли процента, а рама передаёт нагрузку на опоры неравномерно. Поэтому груз в разных углах показывает разный вес. Подстройка в сумматоре работает «по напряжению питания»: поворот подстроечника уменьшает питание своего датчика, и его вклад в общий сигнал падает. Увеличить вклад нельзя — только уменьшить, поэтому все углы подтягивают к самому «лёгкому».
Груз 500 кг ставят по очереди в каждый угол. Как в жизни, груз в углу нагружает и соседние датчики, поэтому подстройка одного канала сдвигает показания и в других углах. Цель — разброс не больше одного деления (0,5 кг).
Порядок юстировки
- Весы разгружены, терминал прогрет 15–30 минут. Все подстроечники — в положение максимального питания (направление — по плате коробки). Обнулите показания.
- Возьмите груз 20–30 % от Max весов, но не больше номинала одного датчика. Ставьте его поочерёдно над каждым датчиком, как можно ближе к опоре. Запишите показания.
- Найдите самый «лёгкий» угол. Подстроечниками остальных каналов снижайте их показания до этого уровня.
- Повторите обход: подстройки влияют друг на друга через раму. Обычно хватает 2–3 проходов.
- Проверьте центр платформы и выполните калибровку весов на терминале: после юстировки общая чувствительность немного снизилась.
Методики юстировки для разных весов
Платформенные весы на 4 опорах. Классическая юстировка по углам, как в тренажёре выше. Груз — 20–30 % Max, ставят над опорой. При испытании весов на нецентральное нагружение по ГОСТ OIML R 76-1 используют груз около 1/3 Max, поэтому удобно сразу юстировать тем же грузом.
| Весы | Груз для юстировки | Как ставить | Что выравнивают |
|---|---|---|---|
| Платформа, 4 опоры | 20–30 % Max | Над каждой опорой | Четыре угла |
| Автомобильные, 6–8 опор | Гружёный автомобиль или каток с известной массой | Над каждой парой опор (поперёк), затем по длине | Сначала левая/правая сторона пары, затем пары между собой |
| Бункер на 3–4 опорах | Груз на кронштейне у опоры или гидравлическое нагружение | Поочерёдно у каждой опоры | Опоры; часто достаточно подобрать датчики одной партии |
| Без эталонного груза | — | Сигнал каждого датчика по отдельности | Выходы датчиков под одинаковой нагрузкой (метод ориентировочный) |
Анализ показаний по углам: юстировать или менять датчик
Подстройкой убирают расхождения в доли процента. Если один угол «врёт» на проценты, дело не в юстировке: датчик повреждён, заклинен, упирается в раму или под ним неровное основание. Впишите свои показания — калькулятор посчитает отклонение каждого угла в делениях и процентах.
Проверка сумматора мультиметром
Прежде чем винить терминал или датчик, проверьте коробку. Нужен мультиметр с пределом 200 мВ.
- Питание. Под напряжением измерьте EXC+ − EXC− на выходных клеммах и на клеммах каждого канала. На выходе — напряжение терминала (обычно 5 В). На канале — чуть меньше: подстройка «съедает» часть. Резкая разница у одного канала — подстройка выкручена или плохой контакт.
- Сигнал без груза. SIG+ − SIG− на выходе: баланс нуля датчиков (по паспортам Sierra ≤ 1 % РКП, при 2 мВ/В и 5 В — до ±0,1 мВ) плюс сигнал от веса платформы.
- Сигнал под грузом растёт пропорционально грузу. Если не меняется — обрыв SIG или неисправный датчик.
- По каналам. Отключите сигнальные жилы всех датчиков, кроме одного, и измерьте его сигнал. Так находят датчик, который тянет общий сигнал.
- Изоляция. Мегаомметром на 50 В между жилами и корпусом датчика — не меньше 5000 МОм по паспортам (SH2D4 — 2000 МОм). Высоким напряжением изоляцию датчиков не проверяют. Терминал на время проверки отключают.
Что должен показать мультиметр
Неисправности: симптом → причина
| Симптом | Вероятная причина | Что делать |
|---|---|---|
| Показания «ползут» после влаги | Вода в коробке или кабельном вводе | Просушить плату, заменить силикагель, затянуть вводы, проверить изоляцию на 50 В |
| Угол отличается на проценты | Датчик повреждён, заклинен или упирается | Проверить механику и датчик отдельно |
| Подстроечник «не достаёт» | Разброс датчиков больше диапазона подстройки | Искать неисправный датчик, проверить опоры |
| Ошибка/перегруз сразу | Перепутаны жилы, питание на SIG, обрыв | Сверить цвета по каналам, прозвонить |
| Вес с минусом | Перепутаны SIG+ и SIG− на выходе или у всех датчиков | Поменять зелёную и белую жилы |
| Сезонный уход | Длинная 4-проводная линия | Перейти на 6 проводов (SEN±) |
| Скачки при работе техники | Нет экрана, контур заземления, трасса рядом с силовыми | Заземлить экран в одной точке, развести трассы |
Цифровые соединительные коробки
В цифровой коробке у каждого датчика свой канал измерения (АЦП), и в терминал уходит не общий милливольтовый сигнал, а цифровые данные. Отсюда два преимущества: углы выравнивают коэффициентами в терминале, без подстроечников, а неисправный датчик виден по своему каналу. Такие коробки ставят на автомобильные весы с большим числом датчиков.
В каталоге Sierra — YAOHUA JXH: JXH-8D на 8 датчиков и JXH-10D на 10, рабочая температура −10…+50 °C по карточке. Цифровая коробка работает только с совместимым терминалом — перед покупкой уточните совместимость у менеджера Sierra.
| Аналоговый сумматор | Цифровая коробка | |
|---|---|---|
| Юстировка углов | Подстроечниками вручную | Коэффициентами в терминале |
| Диагностика датчиков | Мультиметром, по одному | По каналам на терминале |
| Линия до терминала | Милливольтовый сигнал, 4 или 6 проводов | Цифровой интерфейс |
| Совместимость | Любой терминал для тензодатчиков | Только совместимый терминал |
Если нужен вес в ПЛК или SCADA, а не на табло, после аналогового сумматора ставят нормирующий усилитель FD-3 (4–20 мА) или АЦП SMB101 (Modbus).
Как купить сумматор для тензодатчиков
Все модели — в разделе каталога «Сводящие (суммирующие) коробки»: цены, наличие, паспорта. Для весов под ключ удобно взять весовой комплект: датчики, коробка и крепёж подобраны вместе. Датчики — в разделе «Тензодатчики Sierra», кабель на удлинение линии — кабель для тензодатчика бухтой.
Поможем подобрать коробку под ваши весы
Сообщите число датчиков, модель терминала и место установки — инженеры Sierra предложат коробку и схему подключения.
Открыть каталог коробок +7 (495) 980-92-27 · info@sierra.market
Проверьте себя
Частые вопросы
Что такое сумматор для тензодатчиков?
Соединительная (суммирующая, сводящая) коробка, в которой кабели нескольких тензодатчиков соединяются параллельно, а к терминалу идёт один кабель. На каждом канале есть подстройка по питанию для юстировки углов весов.
Как выбрать суммирующую коробку?
По трём параметрам: каналов не меньше, чем датчиков; корпус по условиям — IP65 для помещений, IP68 из нержавеющей стали для улицы, приямков и мойки; для длинной или уличной линии до терминала — подключение по 6 проводам.
Можно ли подключить 6 датчиков к сумматору на 4 канала?
Нет. Нужна коробка на 6 или больше каналов, например SJB-S-6, JB01-6, SJB-C-6, SJB-B-6 или SJB-H-6. Два датчика на одном канале нельзя выровнять по отдельности.
Как настроить сумматор тензодатчиков?
Прогрейте терминал, выставьте подстройки на максимум, обнулите весы. Груз 20–30 % от Max ставьте поочерёдно над каждым датчиком и подстроечниками снижайте показания «тяжёлых» углов до уровня самого лёгкого. Повторите 2–3 раза и откалибруйте весы.
Как проверить работоспособность суммирующей коробки?
Измерьте питание EXC+ − EXC− на выходе и на каждом канале, сигнал SIG+ − SIG− без груза и под грузом. Сигнал должен расти пропорционально грузу. Отключая датчики по одному, найдите канал, который тянет общий сигнал.
Складываются ли сигналы датчиков в сумматоре?
Нет, усредняются: при параллельном включении выход коробки равен среднему сигналу датчиков. Система из n датчиков по 2 мВ/В ведёт себя как один датчик 2 мВ/В с суммарным номиналом.
Можно ли соединить датчики без сумматора?
Параллельно на клеммах терминала — технически можно, но пропадает юстировка углов и поиск неисправного датчика. Последовательно датчики не соединяют.
Чем цифровая коробка отличается от обычной?
У каждого датчика свой АЦП: углы выравнивают коэффициентами в терминале, а неисправный датчик виден по своему каналу. Работает только с совместимым терминалом. В каталоге Sierra — YAOHUA JXH-8D и JXH-10D.
Словарь
- Сумматор (соединительная, сводящая, суммирующая коробка)
- Коробка, где датчики весов соединены параллельно, с подстройкой каждого канала.
- Канал
- Группа клемм для одного датчика: EXC+, EXC−, SIG+, SIG−, экран.
- Юстировка углов
- Выравнивание показаний одного груза в разных точках платформы.
- Подстройка по напряжению питания
- Подстроечный резистор в цепи питания канала: снижает вклад своего датчика.
- SEN+ / SEN−
- Обратная связь: терминал меряет питание прямо на шинах коробки и компенсирует потери в линии.
- IP65 / IP68
- Степени защиты оболочки по ГОСТ 14254: от струй воды / от длительного погружения.
- РКП
- Рабочий коэффициент передачи — чувствительность датчика, мВ/В.
- Max, e
- Наибольший предел взвешивания и поверочное деление весов.
Источники
- Карточки каталога sierra.market, раздел «Сводящие (суммирующие) коробки»: JB01, SJB-A, SJB-B, SJB-C, SJB-E, SJB-F, SJB-H, SJB-S, YAOHUA JXH — модификации, материал, IP, габариты.
- Паспорта коробок Sierra SJB-A, SJB-B, SJB-E, SJB-S — назначение, материал, подключение, IP.
- Паспорта тензодатчиков Sierra SH8C, SH8C4, SH3, SHM9B, SHM14K, SH9F, SH2D4, SBM11, SL6E, SL6W — цвета жил, сопротивления, баланс нуля, изоляция, питание.
- ГОСТ OIML R 76-1-2011 «Весы неавтоматического действия» — испытание на нецентральное нагружение.
- OIML R 60 «Metrological regulation for load cells».
- ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529) — степени защиты IP.