Кабель тензодатчика: 4 и 6 проводов, экран, удлинение и укорачивание

4 или 6 жил: что идёт по каждой

Внутри тензодатчика — мост из четырёх тензорезисторов. Индикатор подаёт на мост питание и измеряет разность потенциалов на его диагонали — единицы или десятки милливольт. Поэтому в кабеле всегда есть две пары жил и экран:

• Питание моста (EXC+ / EXC−). По этой паре течёт ток питания всех мостов — десятки миллиампер. На сопротивлении жил падает часть напряжения, и до моста доходит меньше, чем выдал индикатор.
• Сигнал (SIG+ / SIG−). Вход индикатора высокоомный, ток по сигнальной паре почти не течёт, и падения напряжения на ней практически нет.
• Экран — оплётка или фольга вокруг жил. Он перехватывает наводки от силовых кабелей, частотных преобразователей, радиостанций и отводит их на землю в одной точке.
• Обратная связь (SEN+ / SEN−, sense) — только в шестипроводной линии. По этой паре индикатор измеряет напряжение не у себя на клеммах, а на дальнем конце кабеля — прямо на мостах или на шинах сумматора — и учитывает потерю в жилах питания.

Датчики Sierra — четырёхпроводные. Во всех паспортах, по которым собрана эта статья, тип кабеля — «4-х жильный экранированный». Шестипроводной обычно делают только линию от сумматора до индикатора: SEN+ и SEN− в сумматоре соединяют с шинами EXC+ и EXC−. Исключения по паспортам и карточкам — ниже, в разделе про цвета жил.

Цвета жил датчиков Sierra по паспортам

В паспортах 27 моделей тензодатчиков Sierra, по которым собрана таблица (у SH2R и SBM2R паспорт общий), распиновка одинаковая: красный — питание (+), чёрный — питание (−), зелёный — сигнал (+), белый — сигнал (−), прозрачный — экран. Два исключения:

• SH8T — экран «прозрачный или жёлтый».
• SH2F — сигнал (+) синий, а не зелёный, и в строке «Подключение» дополнительно указаны жёлтый — «Сенсор (−)» и коричневый — «Сенсор (+)». При этом тип кабеля в том же паспорте — «4-ти жильный экранированный». Перед подключением SH2F сверьте фактические жилы с паспортом своего экземпляра или уточните у менеджера Sierra.

В каталоге есть и расхождения с паспортами. В карточке SL6G тип кабеля указан как «6-ти жильный экранизированный Ø5 мм», а в паспорте SL6G — «4-х жильный экранированный 5,7 мм». У исполнений SH8C с индексом «4B6» в названии одного из них (весовой комплект SH8C3-C3-1.0t-4B6-K) есть пометка «6-проводный кабель». Если вам важно число жил, уточните исполнение у менеджера Sierra до заказа.

У минисенсоров паспортов на сайте нет: в карточках указан только тип кабеля «4-х жильный экранированный Ø4,2 мм», цвета жил там не приведены — уточняйте их у менеджера Sierra. У датчиков других марок цвета бывают другими, одинаковыми цветами разные производители могут обозначать разные жилы: подключайте только по паспорту или определите жилы мультиметром, как в статье «Как подключить тензодатчик».

По строке «Подключение (цвет изоляции проводов)» паспортов PDF на карточках моделей в каталоге sierra.market. Паспорт SH2R и SBM2R общий.

Экран: где его заземлять

Экран работает, только когда он соединён с землёй в одной точке. Если заземлить его с двух концов — у датчика и у индикатора, — между двумя «землями» площадки и помещения потечёт уравнительный ток, и экран сам станет источником помех для сигнальных жил. Схема с правильным и неправильным заземлением — в статье «Как подключить тензодатчик», здесь — практические случаи.

• Точка заземления — у индикатора: на клемму экрана (SHLD, ⏚, «Shielded»). Клемма должна быть связана с защитным проводником PE, а не с нейтралью N.
• В сумматоре экраны всех датчиков собирают на одну клемму, и на неё же приходит экран линии к индикатору. Получается одна непрерывная цепь экрана с одной точкой заземления.
• На стороне датчика экран ни к чему не подключают: конец оплётки у ввода остаётся как есть, с завода.
• В месте сращивания экран обязательно восстанавливают: соединяют оплётку обоих кусков. Разрыв экрана — это участок кабеля без защиты.
• Конструкцию весов заземляют отдельным проводником, а не через экран кабеля датчика.

Сечение и сопротивление жил

Сопротивление медной жилы считается по формуле:

В четырёхпроводной линии ток питания идёт «туда» по жиле EXC+ и «обратно» по EXC−, поэтому последовательно с мостом стоят две жилы: 2 × R. На них теряется доля питания 2R / (R_экв + 2R), где R_экв — входное сопротивление одного датчика или нескольких датчиков в сумматоре (R_вх / N).

Расчёт при 20 °C по формуле выше. «Пара питания» — EXC+ и EXC− вместе.

• Сечение жил кабеля датчиков Sierra в паспортах не указано — там есть только тип и диаметр кабеля. Для расчёта линии берите сечение из маркировки или документации на удлинительный кабель.
• В каталоге Sierra среди кабелей для тензодатчиков есть исполнения «Кабель 6-жильный 6x0.22 мм²» и «Кабель КММ 4х0,35 мм медный» — у них сечение указано в названии.
• Чем толще жила, тем меньше потеря и её температурный уход. Но даже толстая жила не заменяет шестипроводную схему на длинной уличной линии: уход пропорционален доле потери, а она не становится нулевой.

Калькулятор кабельной линии: потеря питания и уход показаний

Простая оценка потерь в кабеле есть в статье «Весовой индикатор». Здесь расчёт подробнее: по модели и числу датчиков, с током питания, уходом показаний в делениях весов, сравнением 4 и 6 проводов и предельной длиной четырёхпроводной линии.

Как считает калькулятор. Сопротивление одной жилы R_ж = 0,0175 × L / S. На мосты приходит доля k = R_экв / (R_экв + 2R_ж) напряжения питания. Сигнал пропорционален напряжению на мосту, поэтому при нагреве кабеля на ΔT сопротивление жил растёт в (1 + 0,0039 × ΔT) раз, k уменьшается, и показания на полной нагрузке уходят на ту же относительную величину. Уход в делениях — эта величина, умноженная на n. Постоянную потерю убирает калибровка весов, температурную — только шестипроводная схема. Расчёт — для худшего случая, когда прогревается вся линия, и без учёта погрешности самого индикатора.

Какой длины кабель у датчиков Sierra

Длину кабеля указывают в паспорте, а в каталоге у одной модели бывает несколько исполнений с разной длиной. Кабель выбирают так, чтобы его хватило до сумматора или индикатора без сращивания, с запасом на укладку. Таблица — по паспортам и по исполнениям из карточек каталога на сентябрь 2026 года.

Длины исполнений — из названий и характеристик исполнений в карточках каталога. Там, где паспорт и каталог расходятся, ориентируйтесь на исполнение, которое заказываете: длина указана в его карточке.

• Одноточечные обычно стоят в корпусе весов рядом с электроникой, им хватает 0,35–4 м.
• Одноопорные балки платформенных весов — 3,5–7 м: от угла платформы до сумматора.
• Колонные и двухопорные автомобильных весов — 6–20 м: сумматор часто стоит в стороне от весов.

Можно ли укоротить или удлинить кабель тензодатчика

Короткий ответ: у четырёхпроводного датчика — лучше нет. Причины — общие для четырёхпроводных датчиков, а не особенность одной марки:

1. Кабель — часть электрической цепи, в которой датчик настраивали. Жилы питания стоят последовательно с мостом. Чувствительность, которую вы видите в паспорте (РКП, мВ/В), получена с кабелем штатной длины. Уберёте или добавите метры — изменится доля питания, которая доходит до моста, и вместе с ней чувствительность.
2. Кабель участвует в температурной компенсации. У четырёхпроводного датчика компенсацию чувствительности по температуре настраивают вместе с кабелем: сопротивление меди растёт при нагреве, и это учтено. Другая длина — другой вклад меди, и температурный уход уже не совпадёт с паспортным.
3. В многодатчиковых весах меняется баланс углов. Если укоротить кабель одного датчика, его сигнал станет чуть больше, чем у соседей: весы, выставленные по углам, начнут показывать по-разному в зависимости от того, где лежит груз.
4. Каждое соединение — слабое место. Место сращивания может пропустить воду и стать точкой окисления, обрыва или утечки на экран.

Что делать вместо этого. Излишек кабеля сворачивают в бухту (без острых перегибов) и закрепляют. Если кабеля не хватает — ставят сумматор ближе к датчикам, а от него до индикатора ведут отдельную линию; если индикатор поддерживает — шестипроводную. Если кабель повреждён и заменить датчик нельзя — сращивают по правилам из следующего раздела, а весы после ремонта юстируют по углам и калибруют заново: как это сделать, описано в статье «Калибровка тензодатчиков и весов».

Сращивание кабеля и герметизация

Сращивать кабель датчика — крайняя мера: когда он перебит, а заменить датчик нельзя или долго. Скрутка с изолентой не годится: она окисляется, пропускает воду, и её сопротивление «гуляет», а это прямо уходит в показания. Правильных варианта два.

• Клеммная или соединительная коробка со степенью защиты не ниже IP65 и гермовводами. Надёжнее всего — довести кабель до сумматора: это то же соединение, только штатное.
• Пайка с термоусадкой, если коробку поставить негде.

1. Отключите датчик от индикатора и сумматора и запишите, какая жила куда шла.
2. Удалите повреждённый участок до целой изоляции. Для второго куска возьмите кабель того же типа: четыре жилы с экраном, близкого сечения.
3. Разведите места пайки жил вдоль кабеля с шагом 1–2 см, чтобы соединения не лежали друг напротив друга и не утолщали кабель в одном месте.
4. Наденьте термоусадку заранее: на каждую жилу, на экран и одну общую — на весь кабель.
5. Спаяйте жилы строго по цветам, каждую изолируйте своей термоусадкой.
6. Восстановите экран: соедините оплётку обоих кусков, чтобы цепь экрана осталась непрерывной.
7. Загерметизируйте: общая термоусадка, лучше с клеевым слоем; стыки промажьте герметиком. В каталоге Sierra есть герметик Silicon ND-704 (90 г) для тензорезисторов и тензодатчиков.
8. Проверьте: сопротивления красный–чёрный и зелёный–белый (сравните с паспортом с поправкой на сопротивление жил) и изоляцию на 50 В. Методика — в статье «Как проверить тензодатчик».
9. Отъюстируйте углы и откалибруйте весы. Длина кабеля изменилась — чувствительность тоже.

Удлинение до индикатора через сумматор

Когда датчики далеко от индикатора — автомобильные весы с будкой оператора, бункер с пультом в отдельном помещении — удлиняют не кабели датчиков, а общую линию от соединительной коробки (сумматора) до индикатора. Кабели датчиков остаются штатной длины, а у линии в одну нитку проще выбрать сечение, проложить её в защите и при необходимости заменить.

• Шестипроводная линия — если у индикатора есть клеммы SEN+ и SEN− и у сумматора есть клеммы SEN. В каталоге Sierra 4- и 6-проводное подключение указано в описании карточки коробки JB01. У коробок SJB-A, SJB-B, SJB-E и SJB-C в паспорте или карточке указано 4-проводное подключение. Если клемм SEN в коробке нет, SEN+ и SEN− линии соединяют с EXC+ и EXC− на её клеммах.
• Четырёхпроводная линия — если индикатор четырёхпроводный (например, XK3190-A12E: по инструкции он не поддерживает шестипроводную схему). Тогда берут сечение побольше, ведут линию покороче и в одной температурной зоне, а весы калибруют уже с проложенной линией.
• Кабель для линии — в разделе каталога «Кабели для тензодатчиков»: кабель бухтой (4-жильный диаметром 5 мм — бухтой 200 м или отрезом из бухты; 6-жильный 6x0,22 мм²; КММ 4х0,35 мм) и 4-жильный диаметром 5 мм кусками по 3,5 м. Наличие исполнений смотрите в карточке.

Как выбрать и настроить сумматор, выровнять углы и когда нужна цифровая коробка — в статье «Сумматор для тензодатчиков». Какие индикаторы каталога поддерживают 6 проводов — в статье «Весовой индикатор».

Прокладка кабеля: отдельно от силовых, защита от техники и грызунов

Сигнал датчика — милливольты. Помеха той же величины от соседнего силового кабеля или частотного преобразователя видна на индикаторе как «дрожащий» вес. Механические повреждения — вторая по частоте причина отказов после перегрузки: кабель перетирают, пережимают, грызут.

Проверка изоляции кабеля и датчика

Сопротивление изоляции — это сопротивление между жилами и металлом: корпусом датчика или экраном кабеля. Когда в кабель или в датчик попадает вода, оно падает, по пути «жила — корпус» появляется утечка, и показания весов начинают плавать вместе с погодой. Норма в паспортах Sierra — не менее 5000 МОм при 50 В, у SH2D4 — не менее 2000 МОм при 50 В.

• Датчик отключают полностью, все жилы (красную, чёрную, зелёную, белую) скручивают вместе.
• Мегаомметром на 50 В меряют: скрутка — корпус датчика, скрутка — экран, экран — корпус.
• Мегаомметр на 250 В и выше не применяют: высокое напряжение может пробить изоляцию тензорезисторов. Бытовой мультиметр с пределом 20–200 МОм до нормы не достаёт: он покажет только грубое замыкание.

Полная методика со всеми замерами — в статье «Как проверить тензодатчик мультиметром».

Типичные неисправности кабеля

Кабель выходит из строя чаще самого датчика. Ниже — что видно на индикаторе и что проверить. Если выяснится, что дело не в кабеле, — алгоритм поиска неисправности во всей системе в статье «Тензодатчик не работает: ремонт или замена», а замеры — в статье «Как проверить тензодатчик».

Кабели и аксессуары в каталоге Sierra

Проверьте себя

Частые вопросы

Словарь

EXC+ / EXC− (питание)

Жилы, по которым индикатор питает мост датчика. У Sierra — красная и чёрная.

SIG+ / SIG− (сигнал)

Жилы выходного сигнала моста, милливольты. У Sierra — зелёная и белая.

SEN+ / SEN− (sense, обратная связь)

Жилы, по которым индикатор измеряет напряжение на дальнем конце линии. Есть только в шестипроводной схеме.

Экран (SHLD)

Оплётка или фольга вокруг жил; отводит наводки на землю в одной точке.

Сумматор (соединительная коробка)

Коробка, в которой кабели датчиков соединяются параллельно и выравниваются по углам; от неё идёт одна линия к индикатору.

Удельное сопротивление меди ρ

0,0175 Ом·мм²/м при 20 °C: столько ом у медной жилы длиной 1 м и сечением 1 мм².

Температурный коэффициент сопротивления меди α

≈ 0,0039 1/°C: на столько растёт сопротивление меди при нагреве на 1 °C.

Сопротивление изоляции

Сопротивление между жилами и корпусом или экраном; у датчиков Sierra по паспортам — не менее 5000 МОм при 50 В.

Петля-каплесборник

Провис кабеля ниже ввода, чтобы вода стекала с кабеля, а не шла по нему в датчик или коробку.

Металлорукав

Гибкая металлическая оболочка для защиты кабеля от механических повреждений и грызунов.

Источники

• Паспорта тензодатчиков Sierra SL6J1, SL6H5, SL6D, SL6N, SL6E, SL6E3, SL6Q, SL6G, SL6W, SBM11, SH3, SH8C, SB8C, SH8C4, SH8T, SHM9A, SHM9B, SH9E, SH9F, SHM14K, SBM14G, SBM14D, SH2D4, SH2T, SH2F, SH2R/SBM2R — строки «Подключение», «Тип кабеля», «Длина кабеля», «Сопротивление изоляции», «Входное сопротивление» (PDF на карточках каталога).
• Карточки каталога sierra.market: исполнения датчиков по длине кабеля; кабели для тензодатчиков; герметик Silicon ND-704; соединительные коробки JB01, SJB-A, SJB-B, SJB-C, SJB-E (сентябрь 2026).
• Инструкция весового индикатора XK3190-A12E — ограничение на шестипроводную схему.
• Удельное сопротивление меди 0,0175 Ом·мм²/м и температурный коэффициент ≈ 0,0039 1/°C — справочные значения для медных проводников.
• ГОСТ 8.631–2013 (OIML R 60:2000) «Датчики весоизмерительные. Общие технические требования. Методы испытаний».
• ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529) — степени защиты IP.

Читайте также