結(jié)構(gòu)原理
衡器儀表是指電子衡器中顯示被稱物的質(zhì)量和稱量狀態(tài)的儀表,,也叫稱重顯示器,。電子衡器儀表原為模擬指示式,由誤差放大器,、可逆電機(jī),、平衡電橋、激勵(lì)電源,、度盤和指針等部分組成,按自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)原理工作,。它稱量速度慢,,功能單一,準(zhǔn)確度低,,現(xiàn)已基本被淘汰?,F(xiàn)用稱重顯示器為數(shù)字顯示式
數(shù)字顯示式衡器儀表的品種很多,圖1所示是其中的一種。數(shù)顯器接受處理的是稱重傳感器輸出的電信號,。電信號有模擬量也有數(shù)字量,,常見是幾至幾十毫伏的模擬電壓。數(shù)顯器的電路原理,。激勵(lì)電源供給稱重傳感器工作電源,,同時(shí)供給A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換單元基準(zhǔn)電壓,其穩(wěn)定度一般在0.1%以上。放大單元通常采用測量放大器結(jié)構(gòu),,接受,、放大稱重傳感器的信號,。放大倍數(shù)一般為數(shù)百倍。濾波單元濾掉從機(jī)外混入的和放大器自身產(chǎn)生的電噪聲,。A/D轉(zhuǎn)換單元把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,轉(zhuǎn)換位數(shù)通常取二進(jìn)制數(shù)14位以上,。數(shù)據(jù)處理單元是以微處理器為核心,使用外圍支持芯片組成的,,它在程序的控制下完成采集數(shù)據(jù),、運(yùn)算、存貯等一系列操作,,處理結(jié)果送到相應(yīng)接口上,。顯示單元以數(shù)字或文字、圖表等形式顯示出稱量值和稱量狀態(tài),,并可通過接口與外部設(shè)備聯(lián)絡(luò),。
數(shù)顯衡器儀表的性能包括計(jì)量性能、功能,、環(huán)境適應(yīng)能力,、安全性和可靠性5個(gè)方面。與通用的數(shù)字衡器稱重儀表相比,數(shù)顯器具有5個(gè)特點(diǎn):①自帶傳感器激勵(lì)電源,,使用方便;②采用比率型A/D轉(zhuǎn)換和倍頻技術(shù),計(jì)量性能中的長期穩(wěn)定性好;水分測量儀,,紅外線水分儀,水分測定儀,,水分測試儀,,水分檢測儀,水分測試儀,,含水率測試儀,,③軟件能真切地仿真振動(dòng)、空秤變動(dòng),、物料落差等稱量特征,,顯示快、準(zhǔn),、穩(wěn);④機(jī)內(nèi)有空秤置零,、零點(diǎn)跟蹤、定標(biāo),、最大秤量,、分度位等參數(shù)的設(shè)定單元,改定方便,,通用性強(qiáng);⑤帶輸出接口,,能夠聯(lián)接多種外部設(shè)備,方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制,。
準(zhǔn)確度等級國際法制計(jì)量組織(OIML)3號建議規(guī)定,,非自動(dòng)衡器按準(zhǔn)確度級別劃分為4個(gè)等級,。按配用衡器的級別,中國將電子衡器儀表也劃分為4個(gè)等級,并分別冠以與電子衡器對應(yīng)的級別代號:Ⅰ,、Ⅱ,、Ⅲ、Ⅳ,。每個(gè)級別的衡器儀表的計(jì)量允許誤差max為對應(yīng)級別衡器允許誤差的0.7倍,。
儀表架構(gòu)其實(shí)很簡單,一個(gè)電源為全部器件供電,,一個(gè)AD部分負(fù)責(zé)將傳感器的模擬信號放大,,模數(shù)轉(zhuǎn)換到數(shù)字信號,一個(gè)中央處理器,,也就是常說的單片機(jī)(MCU),,來處理AD部分讀取到的重量信號,進(jìn)行一系列的換算處理,,一般譯碼為可顯示閱讀的信號,,顯示在顯示屏上,同時(shí)一般還有鍵盤電路,,來接受用戶的一些操控,,很多儀表還帶有并行打印口,微打驅(qū)動(dòng),,RS232或RS485接口與上位機(jī)或其它儀表互聯(lián)通訊,,還有數(shù)字電流環(huán)接口,以連接大屏幕,,另外工業(yè)控制用的很多儀表帶有4~20mA電流環(huán)接口,,以配接PLC。高檔的還有現(xiàn)場CAN總線或者以太網(wǎng)接口,,某些儀表還有USB接口,,不過USB由于傳輸距離太近,在衡器儀表上用途較少,,因此也很少有儀表有USB接口。