您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
亞津高精度計數(shù)電子桌秤系列
文章著重介紹了亞津高精度計數(shù)電子桌秤系列精度計數(shù)電子桌秤，這種電子桌秤克服了基于恒壓源激勵的電子桌秤在遠距離傳輸信號的時候，信號不穩(wěn)度而造成的精度下降問題，同時實踐證明亞津高精度計數(shù)電子桌秤在溫度系數(shù)上也低于基于恒壓源的電子桌秤。
金屬應變片具有精度高，結(jié)構(gòu)簡單，頻率響應特性好，的特點，獲得了廣泛的應用。金屬應變片般組成惠斯通電橋形式，輔助以溫度修正裝置，作為稱重傳感器。這種傳感器接口線般有五根，包括激勵的正負，輸出的正負，屏蔽線。
目前基于金屬應變橋的高精度電子桌秤的激勵般采用高精度恒壓源的方式。這種方式在短距離的傳輸信號時，是行之有效的方法。當傳輸距離超過3米，而且附近有電源線靠近的時候，會出現(xiàn)電子桌秤的精度下降的現(xiàn)象，嚴重時精度低于三秤的標準，無法正常使用。
本文介紹亞津高精度計數(shù)電子桌秤系列，經(jīng)過在實踐中的使用，證明該方法是更加行之有效。
1高精度計數(shù)電子桌秤在長距離傳輸信號時的不足
如圖1所示，假設由高精度計數(shù)電子桌秤的導線電阻為R，當采用5V電時候，對于350歐姆的電橋，電流值高于10毫安。當線路電阻高于0.4歐姆時候，會產(chǎn)生大約10個毫伏的壓降，這使應變片橋的激勵電壓產(chǎn)生了較大的誤差。當稱重范圍比較大的時候，橋路電流值有比較大的變化，更加影響了測量精度。更為嚴重的是，當橋激勵導線附近存在較強電磁場時，帶來的串模干擾更加影響了測量的精度。
如圖1所示，假設由激勵源到橋路的導線電阻為R，當采用5V電時候，對于350歐母的電橋，電流值高于10毫安。當線路電阻高于0.4歐母時候，會產(chǎn)生大約10個毫伏的壓隆，這使應變片橋的激勵電壓產(chǎn)生了較大的誤差。當稱重范圍比較大的時候，橋路電流值有比較大的變化，更加影響了測量精度。更為嚴重的是，當橋激勵導線附近存在較強電磁場時，帶來的串模干擾更加影響了測量的精度。
2.亞津高精度計數(shù)電子桌秤系列流源激勵的分析
由于激勵導線的電阻R基本上對恒流源沒有影響，所以從導線損失電壓的角度說，基本上沒有線損，這點是難能可貴的。同時由于串模干擾與電流源串聯(lián)，這樣串模干擾基本上不對橋的恒定電壓產(chǎn)生影響，由此可見，恒流源的*性高于恒壓源。
恒流源的設計方案主要有如下幾種：
(1)基于負反饋的方式：
圖2中，設基準源為Vref，電阻為R，運算放大器為精密放大器，這樣流過橋路的電流為Io=Vref/R，當R為精密電阻時，這個恒流源具有足夠的精度。當由于某種原因，恒流源Io↓，則V-↓，而基準源具有很高的穩(wěn)定性，可以認為其值不變化，于是△u↑，Io↑，使輸出恒流源基本穩(wěn)定。
這種方法的優(yōu)點是可以在較大范圍內(nèi)調(diào)整恒流源，負反饋輸出相對穩(wěn)定，缺點是對產(chǎn)生恒流的電阻的精密度要求很高，同時要求個精密低溫漂的精密放大器，這樣會增加產(chǎn)品的成本。
(2)用芯片，有很多用芯片可以提精度合乎要求的恒流源，如ADS1218和些信號調(diào)理芯片都可以。但是它們中有的雖然可以方便使用，然而用用芯片提恒流源的輸出比采用負反饋的輸出小，同樣需要外加精密電阻獲得較大的恒流源。但是，如果出于PCB體積和電路穩(wěn)定性及調(diào)試方便的考慮，使用這樣的用芯片不失為種好方法。
3.系統(tǒng)組成
稱重系統(tǒng)電路構(gòu)成框圖如圖3所示。
計數(shù)電子桌秤到橋路上后，橋路產(chǎn)生個相應的輸出信號，這個信號經(jīng)過濾波后，送給AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果由單片機讀取，再由單片機送到外設中(如LED，LCD)，同時也從外設中(如鍵盤)讀取相應的用戶信息。
4.實驗結(jié)果分析
(1)分辨率
(測試條件：傳輸導線長為4米，室溫為18℃，傳感器為稱重量程為60公斤).
從表2，表3可以看出，對于變化的溫度而言，亞津高精度計數(shù)電子桌秤方式的測量結(jié)果更具有穩(wěn)定性。
5.小結(jié)
本文介紹了設計稱重測量方法，該方法可以較好的解決長距離傳輸時電子桌秤的測量精度下降問題，同時根據(jù)這種方法設計的電子桌秤具有較小的溫漂特性.