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電子天平結(jié)構(gòu)原理
更新時間:2021-08-27   點擊次數(shù):364次

電子天平結(jié)構(gòu)原理

        結(jié)構(gòu)原理
        稱重儀表是指在電子衡器中顯示被稱量物體質(zhì)量和稱重狀態(tài)的儀表,也稱稱重顯示器。電子衡器原為模擬指示型,由誤差放大器、可逆電機、天平電橋、勵磁電源、刻度盤和指針組成,按自動天平電子電位器原理工作。其稱量速度慢、功能單一、精度低,已基本淘汰。電流稱重指示器為數(shù)顯式。
        電子衡器的組成
        數(shù)顯衡器的品種很多,其中一種如圖1所示。數(shù)顯接收并處理稱重傳感器輸出的電信號。電信號有模擬和數(shù)字兩種,常見的是幾毫伏到幾十毫伏的模擬電壓。數(shù)顯的電路原理如圖2所示,勵磁電源提供稱重傳感器的工作電源,同時提供A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換單元的參考電壓,其穩(wěn)定性一般在0.1%以上。放大單元通常采用測量放大器結(jié)構(gòu)來接收和放大稱重傳感器的信號。放大倍數(shù)一般為數(shù)百倍。濾波器單元過濾掉從機器外部混入并由放大器本身產(chǎn)生的電噪聲。 A/D轉(zhuǎn)換單元將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,轉(zhuǎn)換位數(shù)通常取14位以上的二進制數(shù)。數(shù)據(jù)處理單元以微處理器為核心,采用外圍支持芯片組成。它在程序的控制下完成數(shù)據(jù)的采集、計算、存儲等一系列操作,并將處理結(jié)果發(fā)送到相應的接口。顯示單元以數(shù)字、文字、圖表等形式顯示稱重值和稱重狀態(tài),并可通過接口與外部設備通訊。
        數(shù)顯衡器的性能包括五個方面:計量性能、功能、環(huán)境適應性、安全性和可靠性。與一般的數(shù)顯衡器相比,數(shù)顯具有5個特點:①帶傳感器勵磁電源,使用方便; ②采用比例式A/D轉(zhuǎn)換和倍頻技術(shù),測量性能穩(wěn)定性好;水分儀、紅外水分儀、水分儀、水分測定儀、水分檢測儀、水分測定儀、水分含量測定儀, ③軟件可真實模擬振動、空秤變化、物料掉落等稱重特性,顯示快速、準確、穩(wěn)定; ④機器內(nèi)有空秤歸零、零位跟蹤、校準、大刻度、分度位置等參數(shù)設置單元,更改方便,通用性強; ⑤具有輸出接口,可連接多種外部設備,輕松實現(xiàn)系統(tǒng)控制。
        準確度 國際法定計量組織 (OIML) 建議 3,非自動稱重學位等級分為4個等級。我國也根據(jù)衡器的等級,將電子衡器分為4個等級,分別以電子衡器相應的等級代號命名:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每級衡器的允許測量誤差為相應級衡器允許誤差的0.7倍。
        儀器架構(gòu)實際上非常簡單。一個電源為所有設備供電,一個AD部分負責放大傳感器的模擬信號并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,一個處理單元,通常稱為單片機(MCU), handles AD部分讀取的重量信號經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)換處理,解碼成可顯示的信號,顯示在顯示屏上。同時,通常還有一個鍵盤電路來接受一些用戶控制。許多儀表還具有并口打印機端口、微型打印機驅(qū)動器、RS232或RS485接口與上位機或其他儀器通訊,數(shù)字電流環(huán)接口連接大屏幕。此外,工業(yè)控制中使用的許多儀器都有4-20mA電流回路接口連接到PLC。還有現(xiàn)場CAN總線或以太網(wǎng)接口,部分儀器有USB接口。但由于USB的傳輸距離太短,在稱重儀表中用處不大。因此,很少有儀器具有 USB 接口。
        

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