電子汽車衡作蔽方式及應對措施的研究
【摘 要】 電子汽車衡作為一種準確、方便、快捷的稱重計量設備被越來越多地應用在煤炭、冶金、建材、電力等各行各業中。但作蔽行為也應運而生，嚴重影響了公平的貿易結算，同時給相關企業或個人造成了巨大的損失。本文從主要對電子汽車衡的作蔽方式進行分析，提出如何現場勘查的辦法，進而給出如何去防止和避免作蔽行為的發生。
【關鍵詞】作蔽；電子汽車衡；稱重傳感器；稱重儀表；接線盒
一、引言
電子汽車衡作為一種準確、方便、快捷的稱重計量設備被越來越多地應用在煤炭、冶金、建材、電力等各行各業中。因其具有計量迅速，安裝調試便捷，工作穩定可靠，計量準確度高等優點，成為大宗物料貿易結算的重要依據，因此受到大中型企業及物流單位的青睞和普遍應用。然而近年來一些不法分子受經濟利益的驅使，在很多地區出現了電子汽車衡在計量過程中進行稱重作蔽的現象，采用各種方式在車輛計量毛重、皮重時做手腳，造成少則幾百公斤、多則幾噸的計量偏差，從中非法牟利。本文主要從對電子汽車衡的作蔽方式進行分析，提出如何現場勘查的辦法，進而給出如何去防止和避免作蔽行為的發生。
二、電子汽車衡的工作原理
電子汽車衡的工作原理：載重汽車或被稱重貨物置于承載器臺面（秤臺）上，承載器將重力傳遞給稱重傳感器，稱重傳感器受壓而彈性體產生變形，粘貼于彈性上的電阻應變計阻值變化，由該電阻應變計組成的惠斯通電橋失去平衡，輸出與重量數值成正比的電信號。信號經儀表處理后顯示重量值。
模擬式電子汽車衡是將模擬式稱重傳感器的輸出信號通過模擬接線盒傳遞給稱重儀表，經過儀表處理后顯示出被稱物體的重量數據。另外儀表再將數據傳送給打印機、大屏幕、計算機中的模擬稱重軟件等輔助設備。
數字化電子汽車衡是將模擬式稱重傳感器的輸出信號通過數字化接線盒轉換成數字信號，再按預定的協議傳遞給數字式稱重儀表（或RS232-RS485轉換器，轉換器將信號直接給計算機中的數字式稱重軟件顯示出重量數據），經過儀表處理后顯示出被稱物體的重量數據。另外儀表再將數據傳送給打印機、大屏幕、計算機中安裝的模擬稱重軟件等輔助設備。
數字式電子汽車衡是將數字式稱重傳感器輸出的數字信號按照預定協議傳遞給數字式稱重儀表（或RS232-RS485轉換器，轉換器將信號直接給計算機中的數字式稱重軟件顯示出重量數據），經過儀表處理后顯示出被稱物體的重量數據。另外儀表再將數據傳送給打印機、大屏幕、計算機中安裝的模擬稱重軟件等輔助設備。
數字化、數字式和模擬式的本質區別就在于A/D轉換的次序發生了變化，它們在實
際的應用當中具有很大的差別。稱重傳感器直接輸出數字信號的數字式稱重傳感器受歡迎和推崇。
三、電子汽車衡的常見作蔽類型
電子汽車衡的作蔽類型從大方面分為兩種：非電路部分作蔽和電路部分作蔽。非電路部分的作蔽無論是對模擬式、數字化、還是數字式電子汽車衡都適用。對于電路部分作蔽，它們之間存在一定的區別。
1、非電路部分作蔽
（1）將承載器的限位螺栓調整到承載器無法自由活動，在承載器周邊用石子或其他物品卡住，用其它物體支撐承載器或稱重傳感器的安裝位置。這樣一般都會造成稱量值的偏低。這種作蔽方式比較容易，也較少出現。
（2）車未*上秤，造成稱量值偏??；多車壓秤，造成稱量值偏大。大的載重汽車或掛車長度一般較長，由于稱重車輛排隊等候較多，磅房視角的不開闊，很難判斷后輪或前輪的位置時往往出現車未*上秤的情況。另一種情況是后車跟車太近，前輪壓上承載器造成多車壓秤的情況。此種情況一般在稱重比較繁忙、車輛大小層次不齊、承載器長度較長的情況偶有發生。
（3）計量員或司磅員的人為作蔽。假若內外串通，有一定的利益關系，計量員或司磅員往往也想盡一切辦法改變稱量結果。比如將儀表后面的線拔掉，將準備好的模擬器插上調到相應的值打印或傳送。
（4）通過儀表或軟件的操作進行作蔽。部分儀表制造企業生產帶有扣率的儀表，通過按相關的組合鍵后會使稱量值變小或者變大。稱重軟件也是魚龍混雜，有的在編寫軟件時已經做好手腳，通過按鍵來改變稱量值。這種作蔽方式一般是電子汽車衡的安裝者與衡器或儀表制造者相互串通。終的受害者是貨主。這種作蔽手段的特點是隱蔽性非常強，去查的時候不會發現任何問題，真可謂是神不知鬼不覺。
2、電路部分作蔽
電子汽車衡一般采用無基坑地上衡形式，承載器下沿高出地面，兩側留有一定量的空隙，以方便調試、檢修傳感器及線纜。不法分子恰恰鉆了這個空子利用承載器空隙，在稱重傳感器線纜、接線端子上加入電路裝置，以改變稱重傳感器向稱重儀表輸入的稱重信號。
（1）模擬式電子汽車衡
這里給出四種典型的作蔽電路原理和兩種典型的作蔽電路方式。實際上再復雜或經演變的電路和方式萬變不離其宗。
1）典型的作蔽電路原理
A．串入電阻法。電子汽車衡傳感器的內部設計為應變計電橋，如圖1所示。E+和E-之間輸入12V激勵電壓，由于R1～R4阻值相同，信號端S+和S-之間輸出電壓為0。當稱重時彈性體受壓發生變化時，R1～R4阻值即發生改變而失去平衡，信號端將有一個響應的電壓輸出，該信號電壓通過儀表顯示出重量值。當信號輸出端的2根信號線中的一根被切斷串入一個電阻R時，就相當于加大了傳感器內阻，這時儀表接受到的信號
電壓為： = - ·R BUOUOI
其中：串入作蔽電阻后輸出的信號電壓；傳感器輸出信號電壓；傳感器輸出信號電流；R串入的作蔽電阻。顯然，作蔽后信號電壓下降，稱重顯示按比例減少。BUOUOI
串入電阻的方法同樣也可用于傳感器輸入電壓電路中。
圖1 串入電阻作蔽電路示意圖
B．并入電阻法。將作蔽電阻并聯于傳感器信號導線兩端，相當于為傳感器增加了負載電阻，而儀表的輸入信號取自于該電阻上的壓降，因此：=·R BUiI
其中：作蔽時的信號電壓； 傳感器輸出信號電流；R作蔽電阻。BUiI
并入電阻的方法同樣也可用于傳感器輸入電壓電路中。
C．串入信號法。作一個簡單的作蔽直流電壓信號源，串聯于傳感器信號輸出線纜兩端的某一根中，如圖2所示。如果正、負極正向相連，這時+，儀表將接收到一個實際重量信號加作蔽信號的數值，顯然，稱重顯示比實際重量大。如果正、負極反向連接，-，稱重顯示下降，從而達到買時秤低，賣時秤高的作蔽目的。OUBUOUBU
圖2 串入信號作蔽電路示意圖
D．并入信號法。作蔽信號源并聯于傳感器信號輸出線纜兩端，構成復雜直流電路，當正、負極正向連接，稱重顯示比實際重量大。反向連接時，稱重顯示下降。
2）典型的電路作蔽方式
A．開關作蔽法。這是一種簡單的方法，就是用一個電器開關來實現作蔽電路的接入或退出，即時作蔽，即時恢復正常狀態。在串入電阻法作蔽電路中，電阻的兩端并接一個開關K就可達到目的，如圖3所示：閉合K就等于短接了R，電路恢復正常。當K打開時，R串入，電子汽車衡處于作蔽狀態。
圖3 接入開關作蔽電路示意圖
在并入電阻法作蔽電路中，將開關串入電阻的一邊同樣可達到作蔽的效果。當開關K閉合，R并入汽車衡稱重電路，處于作蔽狀態，打開K解除作蔽電路而恢復正常稱重狀態。
圖4 電子汽車衡作蔽遙控器
B．遙控作蔽法。目前遙控作蔽法是普遍的一種作蔽方法。遙控器種類繁多。如圖4所示為幾種遙控作蔽器。電子汽車衡中的稱重傳感器供橋電壓一般為10V左右，作蔽器件利用了該電源，因此體積大大縮小，如圖5所示。有一種遙控器是將遙控接受器和作蔽電路合裝于一個火柴盒大小的塑料盒子里，并有3個電壓調節孔，可在作蔽前適當改變作蔽電壓值。這類作蔽器一般有多個電壓檔，利用遙控器多個功能檔控制，可以改變電壓方向，又可選擇適當的作蔽數值。假如一種作蔽1檔為正向輸出2.2mv，那么在100t的汽車衡上稱重40t，指示將為44t。2檔為反向輸出2.2mv，稱重40t，將指示為36t。3檔、4檔又是2個方向相反的3mv信號。從而實現了買進稱少，賣出稱大的
多檔作蔽目的。幾組作蔽數值電壓方向不變，用遙控器的一檔專門設定作蔽電壓方向也會收到同樣效果。汽車遙控器同樣可以用于串、并入電阻作蔽法中，并可實現多檔作蔽。在串、并入電阻作蔽法中無論選用哪一檔都是按稱重的比例作蔽，而在串、并入信號作蔽法中增減的是重量數值。
圖5 汽車衡遙控器作蔽電路示意圖
作蔽遙控器一般安裝在傳感器電纜上、接線盒內部、總線電纜上或稱重儀表內。
（2）數字化、數字式電子汽車衡
數字式和數字化的電子汽車衡在電路部分作蔽的難度較大，數字化電子汽車衡在傳感器到接線盒部分若采取作蔽也是基于模擬式的原理，只是在接線盒到儀表端的與數字式相同。數字式電子汽車衡不同于模擬式和數字化電子汽車衡，靠改變阻抗和電壓無法改變稱重值，電壓過低無非就是稱重傳感器不工作而已。
由于作蔽會帶來一定的牟利，有人專門從事相關的工作，對于數字式電子汽車衡來講也未能幸免，他們通過監聽、解密等手段獲取數字式稱重傳感器的通訊協議，通過遙控手段對其輸出的碼值進行篡改，可以按照線性或預定值進行增加或減少。2010年在長沙舉辦的中國衡器展上，一些電子技術愛好者在進行技術交流時，談到已經能夠完成對數字式電子衡器的作蔽要求。這同時也給更多的數字傳感器生產廠家敲響了警鐘。這也充分表明數字化和數字式的產品在防止作蔽方面雖有一定的優勢，但也存在作蔽的可能。所以必須結合AES加密技術、電子印章等方式共同提高電子衡器的防作蔽能力。
三、電子汽車衡作蔽現場的勘查
1、觀察法
用力在水平方向蹬承載器，看承載器是否晃動靈活，確保量值的準確傳遞。觀察承載器四周及下部的稱重傳感器引出線及線纜上有無塑料袋、紙張等包裹物，或作蔽器用
膠帶粘貼或用磁鐵吸附于承載器臺面下，電纜上是否有破口，以及接線盒內接線柱螺絲、插件有無異常。稱重儀表及計算機外圍線路及插頭進行檢查。
2、測試法
用萬用表電阻檔檢測電纜有無斷路、短路現象，檢查稱重傳感器組輸入端和輸出端的阻抗是否在參數范圍內。要以實際使用的傳感器數據為準，對阻值異常的傳感器及其線纜要重點檢查。
用數字萬用表電壓檔檢測傳感器輸入電壓是否正常，并與儀表提供的電壓進行比較。檢測傳感器輸出的信號電壓是否穩定，檢測每只傳感器輸出的信號電壓是否偏差過大。
3、替代法
當發現電子汽車衡工作不正常，但又無法準確判斷時，可以通過替代法來對可疑或作蔽概率大的元件進行檢測。比如用同型號同規格的稱重傳感器、接線盒、稱重儀表替換使用中對應的器件，檢查稱量結果是否恢復正常。一般替代法多用于稱重儀表的檢查，確定稱重儀表內部是否加裝了作蔽電路。
4、排除法
在無法判定故障問題的情況下，為不能影響正常工作，只能通過排除法逐一檢查相關器件。比如在無法判斷是稱重傳感器還是接線盒的問題時，又沒有相關的替代元件，可通過逐一拆除稱重傳感器、調換接線盒中的接線位置等方式觀察稱量結果，以便準確的判斷究竟是在哪個元件上加裝了作蔽電路或作蔽元件。
四、防止電子汽車衡作蔽的措施
從電子汽車衡的作蔽分類和作蔽方式中，我們不難知道，對作蔽現場的勘察并不能*杜絕作蔽行為的發生，例如在非電路部分作蔽中的儀表或軟件作蔽、人員作蔽等，隱蔽性非常強，無法察覺。但我們要限度的降低和減少必須重視下述幾點。
1、在設計承載器時必須采用材質好的穿線管，中間不應有連接間隙，稱重傳感器出線位置（出線口到穿線管的位置）加裝保護蓋板或側向保護板，并用非標螺桿緊固。穿線管內穿線時盡量拉緊，以便杜絕作蔽者拉扯電纜外接作蔽裝置。
2、承載器過長的大衡或磅房視野不開闊的情況，多方位加裝攝像頭。通過視頻來確定車是否*上秤，或者是否有多車壓秤的情況。在無人值守的電子汽車衡應用系統中，攝像頭是重要的監測設備。它是判定稱量結果準確性的關鍵設備。
3、稱重儀表和接線盒必須加鉛封，不能隨意打開并定期檢查。一是可以避免非法人員加裝相關電路，也可以杜絕內部人員受非法利益的影響對衡器的重新標定。
4、計量法制部門對計量員、司磅員進行法制培訓，加強法制意思?；蛘哳l繁的進行輪崗換位。
5、使用信譽好的正規企業所生產的稱重儀表和稱重軟件。一般信譽好的企業和大的企業肩負著一定的使命，也不會為了蠅頭小利在儀表上預留作蔽的可能。
6、條件允許的情況盡量使用數字式電子汽車衡。增加不法分子的作蔽難度和成本。
數字式汽車衡采用相關的通訊協議傳送數據，這些通訊協議的特性在于有一定的防作蔽能力，破解難度大，作蔽成本高，能夠有效遏制作蔽現象。同時簡單的模擬器對數字式稱重儀表不適用，不能隨意打印和傳送相關數據。
7、盡量對承載器周邊進行24小時監控，發現可疑人員及時制止，讓不法分子沒有時間靠近。嚴格的監控會讓不法分子無從下手。只要不去做手腳，就能保證稱量結果的準確性。目前市面上有人揚言不在汽車衡上加裝任何裝置可干預稱重結果的遙控裝置。據悉，這種方式可能是靠干擾晶振，但無法保證和控制稱量結果，可能會多也可能會少。試問哪有人會做沒有預期的事情？
8、除了每年度的法制檢定之外，經常進行校準和比對。如果沒有人為因素的內部作蔽行為，經常校準和比對不但能防止作蔽，也能隨時判斷衡器本身是否出現相關故障。
五、結束語
電子汽車衡作蔽已經極大地影響了公平的貿易結算，給相關企業和個人帶來巨大的損失，這將勢必要引起大家的關注。希望我們從事衡器制造行業的同仁積極參與到防止作蔽中來，恪守職業道德，為推進公平交易保駕護航。
更新時間：2011-12-19
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