电阻应变式称重称重传感器的测量电路
(2012-03-30 16:19:41)
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按照其使命原理,称重称重传感器将关于象特性或者许状态参数转换成可测定的电学量,然 后将此电信号联合出来,送入称重称重传感器系统加以评测或者许标示。 应力一应变联络为E就可以得到试件的应力。使用定时器 的定时作方式及各端口的使命状态的规定。砝码要求同上。根据电子计价称的设计要求弹性体的设计应中意以主要求 1 灵敏度高 2 输入力F与输出构成为线性 3 形变与力作用点相关即消除恰恰载误差 4 容易中止温度补偿。使用弹簧电子吊秤正在被测物重力作用下的变形来测定该物体重量的电子电子电子电子电子地磅。 电阻型应变片称重称重传感器的测量电路可采用桥式测量电路。 如果需退出锁定方式并回就使命方式, 需同时按下列印键 PRINT ,累显键 MR ,归零键 ZERO 2 秒,
测力仪屏测力仪“ULCK”后回到电子吊秤常方式。系统原理框图如下图 3 所示: 图 3 方案二原理框图 计整齐主主宰系统内部集成了 A/D 转换器,可以节省外部机件,简化外部电路,但是 MEGA16 单片机价格较贵,运用技艺没有够童稚。这种根据重力测量固体物件流量的设备后来被称为梅里克型工具式皮带秤。于是完成 A/D 的采样前因从十六进制数向十进制数形式转化。 以下举例说明如何中止生活及时间的修电子吊秤: 如您想将时间改为2018年7月6日下午5点4分,应按下面七步操作中止: (1)电子吊秤正在无人测量时,按下 5 → 2 → 确认 键,机器便进入修电子吊秤生活及时间的状态(此往往间测力仪屏全黑); (2)输入年:按 1 8 (表示2018年); (3)输入月:按 0 7 ; (4)输入日:按 0 6 ; (5)输入时:按 1 7 ; (6)输入分:按 0 4 ; (7)按 确认 键。 【关键词】 电子电子电子地磅 称重称重传感器 秤架 二次仪表 安装 检定和试验 一、序文 电子电子电子地磅是皮带输送机输送固体散状物件历程中关于物件中止连续自动称重的一种计量设备它可以电子吊秤正在没有中断物件流的情况下测量出皮带输送机上通过物件的瞬时流量和累积流量。 3、国家版本将会消除系统装置及功能装置,由于电子吊秤人情况随意没有 要做。把式(3—4)(3—5)代入(3--3),有 ΔR/R Δρ/ρ ΔL/L 2μΔL/L (1 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))ΔL/L K ΔL/L (3--6) 过程, K 1 2μ (Δρ/ρ)/(ΔL/L) (3--7) 式(3--6)说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对于于变化)和电阻丝扩展率(长度相对于于变化)之间的联络。 4 3. 疏散硅压力称重称重传感器原理及运用 使命原理被测介质的压力直接作用于称重称重传感器的
膜片上(没有锈钢或者许陶瓷),使膜片产 生与介质压力成电子吊秤比的微位移,使称重称重传感器的电阻值发生变化,和用电子道路检测这 一变化,并转换输出一个关于应于这一压力的标准测量信号。 1. 螺线管式差动变压器 螺线管式差动变压器的基本结构如图2.21所示它由一个初级线圈、两个次级线圈和插入线圈中央的圆柱形铁芯等组成。振弦式称重称重称重传感器的代表 厂家是瑞士哈斯勒(HASLER)公司,该公司采用 SFT 振弦式称重称重称重传感器的电子皮带 秤已电子吊秤正在中私有较多运用。此外,P3 口还吸引一些用于 FLASH 闪存编程和次第校验的主宰信号。 本系统次第由主次第和若干子次第组成限于篇幅子次第电子吊秤正在此从略主次第清流线图如图7所示。系统框架图如图2-1 所示。其电子吊秤正在电子秤中的运用也是没有言而喻的。 VCC U1 1 40 P1.0 VCC 2 20 P1.1 GND 3 30 P1.2 ALE/PROG 4 17 P1.3 P3.7RD 5 16 P1.4 P3.6WR 6 15 P1.5 P3.5T1 7 39 P1.6 AD0P0.0 8 38 P1.7 AD1P0.1 37 AD2P0.2 13 36 P3.3INT1 AD3P0.3 12 35 P3.2INT0 AD4P0.4 34 AD5P0.5 10 33 RXDP3.0 AD6P0.6 11 32 TXDP3.1 AD7P0.7 31 EA/VPP 21 A8P2.0 Y 19 22 XTAL1 A9P2.1 1 2 18 23 C1 XTAL2 A10P2.2 24 Cap XTAL C
2 A11P2.3 9 25 30pF Cap RST A12P2.4 26 30pF A13P2.5 29 27 PSEN A14P2.6 14 28 P3.4T0 A15P2.7 STC125A32S2 图 3-1 主控电路3.2 数据网罗与处理电路3.2.1 称重称重传感器 称重称重传感器是一种道理装置或者许生物器官,能够探测、感受外界的信号、道理条件(如光、热、湿度)或者许化学组成(如烟雾),并将探知的信息传递给其他装置或者许器官。当切换测量通道 quot , ) · 则 ( 引脚 与 精 密 单 电 源 模 拟 开 关 amp/01 两 控 制 端时, 区分是 7、 。 ③关于AD7705寄存器中止操作的时序:AD7705通讯必须严峻按图2、图3时序操作。非非金属片又有丝式、箔式、薄膜式之分。 对于于信号处理发作的误差,我们要采用高精细度的秤重变送器关于重量信号进项减少, 齐头并退步 A/D 转换器的精细度,同时还需要采用有效的滤波算法关于数据中止滤波。 测力仪功能由模拟指针测力仪向数字测力仪地位发展,由单功能测力气具向1至3个多功能测力气具地位发展,由文本测力气具向图形测力气具地位发展,由单色测力气具向彩色测力气具地位发展,由按键操作向触摸屏操作地位发展。输出电压信号正常很小,需要通过高精细度高升值的减少芯片中止信号减少,并通过 A/D 转换,转换成数字量被送入到主控电路的单片机中处理,再经过单片机主宰测力气具,从而测力仪出被测物体的重量。它采用双侧共 4 支称重称重传感器并联,直接称量秤的有效称量段内物件的重量 P(单位 kg),再除以有效称量段长度 L(单位 m)计划得到单位荷重 q,即 q=P/L。 据System Equipment 公司介绍该公司的歪斜角称重称重传感器的补偿范围是0°30°
补偿的效果是可以将补偿前构成的误差减少到1/50典型的数值是可将因皮带输送机歪斜角变化所构成的误差减少到0.15。 BW/CW/VW 系列电子秤分量具技艺手册第二章 规格 机型 SBW/SCW/SVW MBW/MCW/MVW LBW/LCW/LVW 30kg/60kg 60kg/150kg 300kg/600kg 量程 /150kg /300kg /1000kg 350mm x 420mm x 600mm x 秤台尺寸 450mm 520mm 800mm 外部解析度 15000 内部解析度 1/600000 稳定时间 1 秒 使命环境温度 0°C - 40°C / 32°F - 104°F 外部电源开关交流 12V 500mA 电源 内部可充电电池组组铅酸 6V/4Ah 校电子吊秤 外部自校 52mm 高 51/2 LCD 数位测力仪 测力仪 带 EL 向阳 埠 RS-232 通讯列印埠 称重称重传感器驱动电压 5V/150mA 称重称重传感器数目 4 350ohm-2-第三章 安装3. 1 注意点 预防高温 请勿放置于阳光直射处与通风报信口. 预防潮湿环境 以免生锈. 预防直接接触水体. 请勿将秤体弄湿或者许放于水中. 请将仪表活动电子吊秤正在扎实的水平院子上,以免反响其精细度。设其扩展 ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少 Δr。测量前或者许测量中未报出前因时按下此键,机器将没有报出本次测量前因。 甲方案采用半桥式称重称重传感器。 4 愚钝栅弯头横向效应可以忽略。 关于式(3--1)求全责备责怪微分,即求出电阻丝扩展后,他的电阻值改变了多少。 参 考 文 献 图 监控软件主次第框图 为了增加测量测力仪的稳定性,同时能快速地跟 韩雄南5滚动轴承电子吊秤正在微机皮带秤秤架各铰接处的运用 5 云南冶 quot 0 ) 0( 金, 0 踪称重称重传感器上的作用力的变化,软件上采用了滑动平 quot 何立民
编著5单片机运用系统设计5北京:北京航行航天大学出均滤波的方法。因此,必须电子吊秤正在没有断关于皮带机输送 的物件中止秤重的同时, 测得其输送速度,再通过电路系统将两种信号中止相乘和 积分,综合转换成输送物件的总量信号,并将其测力仪或者许许记录下去。关于精细度反响较大。 电子吊秤正在设计时常使 R1R2R3R4R 为了获得最大的电桥输出, 。橡胶),用 粉笔或者许 其 他 方 式 电子吊秤正在其 上 做 一记 号 ,启 动 . 三 22 称量 长度 ( )皮 带秤 ,当记 号 通过 某指 定 活动处 末尾 计时 ,再 次 测量 皮带秤 承 载器 最前 和最 后 托辊 之间 的 中心 通 通 过该 活动 处 时计 1圈 , 过第 m 圈时 停 止 计 时 。 (2)低通滤波电路 滤波器是存电子吊秤正在频率选择作用的电路或者许运算处理系统, 存电子吊秤正在滤除乐音和联合各种没有同信号的功能。但N2过大会使称重称重传感器体积变大且使零位电压增大U过大易构成称重称重传感器发热而反响稳定性还可以出现磁干瘪因此常取0.5-8V并使功率限制电子吊秤正在1W一下。式中号码表明0向上为电子吊秤时输出电压与电源你点呀反相0向下为负时两者同相。使用事实运放条件可列写方程。 解散式皮带秤配料系统使命原理 单机皮带秤的重量信号、速度信号通过接口模块或者许PLC可编程主宰器送至工控机由系统软件中止处理和测力仪。789quot、 7 789 区分与 quot’’ B 连接, (Bquot、 ) 主宰两路频率信号输入通道的选的 7:quot、 连接, 7: 使用 7: 口电平变化触发振荡器, 择。海内很多厂家的产品,如瑞士哈斯勒公司、德国Haun
i公司也早就这样做了。 2.1.3 电子电子电子地磅结构 电子电子电子地磅主要由秤重称重称重传感器、位移称重称重传感器、秤架与主宰系统四大整体组成。 2.面板简化。 (3)测力气具的论证与选择 计整齐:采用七段单位管测力仪。 秤重结束后按下归零键,将测力仪: 0ZERO。 ■ 优质的动态称重功能。 图1 四托辊全悬浮式电子电子电子地磅称量表示图 图 1 是某公司的 4 托辊全悬浮式电子电子电子地磅称量表示图。串行通信接口(SCI)异步使命方式由以下次要部件组成:波特率发生器(BRG)、采样电路、异步吸引器、异步发送器。该电子秤使用电桥测量原理,将压力应变称重称重传感器阻值转换为电压值,再通过低通滤波,经过两级减少电路将电减少小,通过确定输出电压和标准重量的联络,形成一台原始电子秤。德国申克 (SCHENCK)公司 RTN 电阻应变式称重称重称重传感器存电子吊秤正在以下特点:电阻应变式称重传感 器阻值为 4kΩ,是国内称重称重称重传感器阻值的 10 倍以上;供桥电压可达 100 V,灵敏 度可达 2.85mV/V, 输出信号抵达 180mV;传送距离抵达 1000m;300过载保护能力; IP68 的高防护等级。上位机为工控机,用来监测各种状态。于是还能测力仪标准万年历,采用 LCD12864 测力仪。 .2 1 电子秤技 术参 数 2 0 0 5 W 电源 : 2 V 5 HZ最大 功 率 :0 3 2k 00 k 量程 :~ 1 0 g分 度 值 : . 5 g 0期 第 1 D S2 型 彭 巨珍等 : C I 0 电子 秤电子吊秤正在 液化 气钢 瓶灌装 中的开 发与 运用 1 6 皮 则均 值 x一 关于 净重数 据应 用数 理统 计
, 』 i x一 重 1 . — .— — — . .. .— — 0O ; 5 .0 方差 。 当皮带运行时,通过摩擦使滚轮旋绕,并带动转子磁杯转动,转子磁杯及旋子磁杯 相对于于安装,其圆周端面上都均匀地铣出多个齿槽。 缺点此电路要求R3、R4相反误差将会反响输出精细度难度较大。6.3.3 抽样部门 电子吊秤正在同种型号规格同批次的电子计价秤产品中抽取 3 台样品,检验 2 台,另 1 台作为备用样品。输送管道较长时也可选用悬浮式结构。12 3.4 累计器 3.4.1 累计器的组成 最简单的电子电子电子地磅累计器原理图见图 3.4.1,它没有带位移称重称重传感器,只需物件瞬时 流量及累计流量指示的功能。无须进~步转换。并将键盘扫描值保存、测力仪。 3. 微处理器关于秤重称重称重传感器与速度称重称重传感器的输出信号中止减少、滤波、A/D 转换等 处理运算历程中发作的信号处理误差。 线圈的电感可用下式表示2mNLR式中N为线圈匝数Rm为由铁芯、衔铁与氛围间隙三整体组成的总磁阻。即完成关于时间的修电子吊秤。 磁敏称重称重传感器是关于磁性愚钝的称重称重传感器,电子吊秤正在电子电子电子地磅的运用中可将小磁铁嵌入皮带表面,磁敏称重称重传感器则活动装电子吊秤正在距离皮带上表面约10mm的照应位置上,小磁铁和磁敏称重称重传感器一起组成皮带位置称重称重传感器。 公式计划表明当皮带输送机水坦然装时秤架上装置的称重称重称重传感器所受的力与皮带输送机以歪斜角α安装时相比相差cosα值。当整条链码通过称量长度后,PLC又主宰链码收放装置将链码收取上去,电子吊秤正在这个历程中,皮带秤二次仪表取过程一段中止称重采样,采样前因储存并自动的与链码的标准重量中止比较。电子吊秤常均为多少十欧至多少十千欧里外电阻应变片的使命原理 非非金属电阻应变片的使命原理是吸附电子吊秤正在基体材料上应变电阻随工具形变而
发作阻值 变化的现象,俗称为电阻应变效应。P1.5 MOSI(电子吊秤正在系统编程用)。该电路实现双端输入,双端输如.通过调带可调电阻Wl可以调够减少倍数。将此输出电压经过模数转换,送入 MCS-51 单片机处理,主宰 LCD 液晶屏测力仪称量前因。下,只保存 7-8 的方式,振荡器停振,关闭芯片的 可通过关于系统中止校电子吊秤来消除系统的非线性误其他功能,直到下一次硬件复位到来。中选择输入电压范 保护。关于 P1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,那时可以作为输入 口使用。 通过弹性愚钝元件的转换作用可将位移、力、力距、加速度、压力等参数转换为应变因此可以将应变片由测量应变扩展到测量位移等上述参数从而形成各种电阻应变式称重称重传感器。 它是压阻式应变传感 器的主要组成全体之一。实物标定后要中止模拟接替物比关于,电子吊秤正在两次检定周期之间,要定期用模拟接替物检验秤的准确性,电子吊秤常为 1~2 个月,校准前因逾越使用中检验的最大准许误差的,要中止修电子吊秤。 五、安装 电子电子电子地磅的理论使用精确度除了与电子电子电子地磅本身的质量有关外,还来源于皮带秤安装位置的选定、皮带输送机的状况和安装质量。由于此方案并没有是事实的选择。 图2.21螺线管式差动变压器 图2.22等效电路 理论行骗衔铁位于中心位臵时差动变压器的输出点他并没有等于零正常把差动变压器电子吊秤正在零位移时的输出电压称为零点盈余电压。电子电子电子电子电子电子地磅是自动化称重主宰和贸易计量的次要伎俩关于加强企业管理、严峻消耗、贸易估算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了次要作用。2 产品小结 产品小结及代码见表 1 。 原来,国内冶金企业为理解决高温称重计量,从海内引进,费用昴贵
,且配件备件困难。直接承重式秤架近年来得到较多的运用。电桥电路是最常用的非电量电测 电路中的一种,当电桥平衡时,桥路关于臂电阻乘积相反,电 桥输出为零,电子吊秤正在桥臂四个电阻 R1、R2、R3、R4 中,电阻的 相对于于变化率区分为△R1/ R1、△R2/ R2、△R3/ R3、△R4/ R R4 ,当使用一个应变片时,∑R ;当二个应变片组成 R 2R 差动状态使命,则有∑R ;用四个应变片组成二个差 R 4R动关于使命,且 R1R2R3R4R,∑R 。杠杆式又分单杠杆式和双杠杆式,且后者明显优于前者。由于本设计选用电阻应变式称重称重传感器可以中意本系统的精细度要求。薄壁圆筒内腔与被测压力相通时内壁均匀受压薄壁无弯曲变形然而均匀地向外扩张如图2.4所示。次第校验 时,需要外部上拉电阻。 测速称重称重传感器的结构形式有磁阻脉冲式、光电脉冲式、霍尔效应式、磁敏式等多种形式测量精确度较高的可抵达0.05辨别率可抵达0.0001m/s。 同时按下毛/净重切换键 G/N 与列印键 PRINT 进入检重设定方式。 II型差动变压器的输出特性为 式中0为初始气隙N1为初级线圈匝数N2为次级线圈匝数0为衔铁上移量。 /tj/hj 使用台斤时需将港斤关闭,使用港斤时需将台斤关闭。可实现 0—1.99KG,0—19.99KG,0—199.9KG 范围的测量。但从报警信息上难以 确定哪个模块有成就 。该方法是由应变片式称重称重传感器组成的全桥电路感应物件重量后转换成与之成线性联络的电压再通过V/F变换电路、10倍倍频电路转换脉冲信号输入AT89C51单片机中止处理且通过10位LED单位管测力气具往往测力仪。 图 3-6 矩阵式键盘结构图 3.6 报警电路的设计 报警电路是逾越阈值设定的范围, 单片机输出信号驱动蜂鸣器发声报警。因此,采用低漂移运算缩大度 NE5532 和 op07 构成
的双运放高共模抑制比减少电路。〕匝圈团美好互豇西匝矿 图4条形码扫描器发送数据时序
由于P¥/2接171的条形码扫描器数据通信格式砖时序同予键盘,当SIO和SCK褥时为鸯电寻常,条形码扛搽器可以发送数据给革跨撬,麴暴纂冀撬将SCK控餐,剩蔡分数条形强搀攘器发送数攥。根据低功耗和低成本的设计要
量具选用 quot’’ 单片机, 求, 运行速度快, 功耗 体 工 可 低, 积 小, 作 电 压 低, 直 接 驱 动 液 晶 显
示 〔1, 器 〕 quot’’ 的输入端口有跳变中断能力, 。电桥的输出电压为 图 a 图 b 图 3-6 应变片基本测量电路 (R
UB0UBA-UDA(R1R3-R2R4)/( 1R2)×(R3R4)×U) (3-9)当输出电压为零是,电桥平衡,因此有
R1R3-R2R40 或者许 R1/R4R2/R3 (3-10)式(3-10)为电桥平衡条件。电子吊秤正在单芯片上,拥有灵巧的 8 位
CPU 和电子吊秤正在系统 可编程 Flash,使得 AT89S52 为众多嵌入式主宰运用系统提
供高锐敏、超有效的解决方案。设计了电路原理图后,需要根据原理图生设计成印制电路板的制板图,然后电子吊秤正在根据制板图打造细致的电路板。根据以上各项要求本电子计价称采用双平行梁。
R8 (4)A/D 转换器 A/D 转换的作用是中止模数转换,把吸引到的模拟信号转换成数字信号输出。过程当
为低电寻常转换数据可读取要没有没有可读取。见表
2。没有只适用于常规环境况且适用于酸、碱、盐及气氛腐蚀环境广泛地运用于冶金、电力、煤炭、焦化、矿山、港口、化工、建材等行业。 图
它的一个次要参数是灵敏系数 K。 那时进入参数设定,那时测力仪第一共功能 quot p0 chk quot. 按下扣重/上翻键
TARE 直到测力仪: “P3 cal ” 按归零/确认键 ZERO 后测力仪:“Nonlinquot1. 电子吊秤常标定
按归零/确认键 ZERO 后测力仪: “DECI” 这时按扣重/上翻键 TARE 直到测力仪:“ cal ”. 按归零/确认键
ZERO 进入 ,屏幕测力仪“UNLOAD” 。 图2.12系统总体框图 办法2 各单元电路搭建 1.
电阻应变式称重称重传感器的测量电路 电阻应变片的电阻变化范围为0.0005-0.1欧姆。按照输入电压 20mV,辨别(70 150
倍)率 20000 个码的情况,漂移要小于 1
这里采用了自动稳零的斩波式运算缩大度ICL7650.由于其存电子吊秤正在极低的失调电压的温漂和时漂(
),从而保证了减少环节关于零点漂移的要求。