隨著技術(shù)的進(jìn)步

,

由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè)

,

實現(xiàn)了對物料的快

速,、準(zhǔn)確的稱量，特別是隨著微處理機(jī)的出現(xiàn),，工業(yè)生產(chǎn)過程自動化程度化的不斷提高,，稱

重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置，

從以前不能稱重的大型罐、

料斗等重量計測

以及吊車秤,、

汽車秤等計測控制,，

到混合分配多種原料的配料系統(tǒng)、

生產(chǎn)工藝中的自動檢測

和粉粒體進(jìn)料量控制等,，

都應(yīng)用了稱重傳感器,，

目前，

稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重

領(lǐng)域,。

1

．高速定量分裝系統(tǒng)

本系統(tǒng)由微機(jī)控制稱重傳感器的稱重和比較,，并輸出控制信號，執(zhí)行定值稱量,，控制外部

給料系統(tǒng)的運轉(zhuǎn),，實行自動稱量和快速分裝的任務(wù)。

系統(tǒng)采用

MCS-51

單片機(jī)和

V/F

電壓頻率變換器等電子器件,，其硬件電路框圖如圖

1

所示,，

用

8031

作為中央處理器，

BCD

拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器,，物料裝在料斗里,，其重量使傳

感器彈性體發(fā)生變形，

輸出與重量成正比的電信號,，

傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后,，

輸入

V/F

轉(zhuǎn)換器進(jìn)行

A/D

轉(zhuǎn)換，

轉(zhuǎn)換成的頻率信號直接送入

8031

微處理器中,，

其數(shù)字量由微機(jī)進(jìn)

行處理,。

微機(jī)一方面把物重的瞬時數(shù)字量送入顯示電路，

顯示出瞬時物重,，

另一方面則進(jìn)行

稱重比較,，開啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制,。

圖

1 

原理框圖

在整個定值分裝控制系統(tǒng)中,，稱重傳感器是影響電子秤測量精度的關(guān)鍵部件，選用

GYL-3

應(yīng)變式稱重測力傳感器,。四片電阻應(yīng)變片構(gòu)成全橋橋路,，在所加橋壓

U

不變的情況下，傳

感器輸出信號與作用在傳感器上的重力和供橋橋壓成正比,，而且,，供橋橋壓

U

的變化直接

影響電子稱的測量精度，

所以要求橋壓很穩(wěn)定,。

毫伏級的傳感器輸出經(jīng)放大后,，

變成了

0-10V

的電壓信號輸出,，

送入

V/F

變換器進(jìn)行

A/D

轉(zhuǎn)換，

其輸出端輸出的頻率信號加到單片機(jī)

8031

定時器

1

的計數(shù),、輸入端

T1

上,。在微機(jī)內(nèi)部由定時器

0

作計數(shù)定時，定時器

0

的定時時間由要

求的

A/D

轉(zhuǎn)換分辯率設(shè)定,。

定時器

1

的計數(shù)值反映了測量電壓大小即物料的重量,。

在顯示的同時，

計算機(jī)還根據(jù)設(shè)定值

與測量值進(jìn)行定值判斷,。測量值與給定值進(jìn)行比較，取差值提供

PID

運算,，當(dāng)重量不足,，

則繼續(xù)送料和顯示測量值。

一旦重量相等或大于給定值,，

控制接口輸出控制信號,，

控制外部

給料設(shè)備停止送料，

顯示測量終值,，

然后發(fā)出回答令,，表示該袋裝料結(jié)束，

可進(jìn)行下袋的裝

料稱重,。

圖

2

所示為自動稱重和裝料裝置,。

每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動，

直到裝有料的電子

稱下面,，傳送帶停止運動,，電磁線圈

2

通電，電子稱料斗翻轉(zhuǎn),，

使料全部倒入箱子或袋子中,，

當(dāng)料倒完，

傳送帶馬達(dá)再次通電,，將裝滿料的箱子或袋子移出,，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運行，直

到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源,，

與此同時,，

電子稱料箱復(fù)位，

電磁線圈

1

通電,，

漏斗給電子秤自動加料,，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料與給定值相等時,，電磁線圈

1

斷

電,，

彈簧力使漏斗門關(guān)上,。

裝料系統(tǒng)開始下一個裝料的循環(huán)。

當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱

子足夠多時,，這個過程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去,。必要時，＊作人員可以隨時停止傳送帶,，

通過拔碼盤輸入不同的給定值,，然后再啟動，即可改變箱或袋中的重量,。

給料設(shè)備停止送料,，

顯示測量終值，

然后發(fā)出回答令,，表示該袋裝料結(jié)束,，

可進(jìn)行下袋的裝

料稱重。

圖

2

所示為自動稱重和裝料裝置,。

每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動,，

直到裝有料的電子

稱下面，傳送帶停止運動,，電磁線圈

2

通電,，電子稱料斗翻轉(zhuǎn)，

使料全部倒入箱子或袋子中,，

當(dāng)料倒完,，

傳送帶馬達(dá)再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出,，并保護(hù)傳送帶繼續(xù)運行,，直

到下一次空袋或空箱切斷光電傳感器的光源，

與此同時,，

電子稱料箱復(fù)位,，

電磁線圈

1

通電,，

漏斗給電子秤自動加料,，重量由微機(jī)控制，當(dāng)電子秤中的料與給定值相等時,，電磁線圈

1

斷

電,，

彈簧力使漏斗門關(guān)上。

裝料系統(tǒng)開始下一個裝料的循環(huán),。

當(dāng)漏斗中的料和傳送帶上的箱

子足夠多時,，這個過程可以持續(xù)不斷地進(jìn)行下去。必要時,，＊作人員可以隨時停止傳送帶,，

通過拔碼盤輸入不同的給定值,，然后再啟動，即可改變箱或袋中的重量,。

自動稱重和裝料裝置

系統(tǒng)選用不同的傳感器,，改變稱重范圍，則可以用到水泥,、食糖,、面粉加工等行業(yè)的自

動包裝中。

2．傳感器在商用電子秤中的應(yīng)用

目前,，商用電子計價秤的使用非常普及,，逐漸會取代傳統(tǒng)的桿稱和機(jī)械案秤。電子計價秤

在秤臺結(jié)構(gòu)上有一個顯著的特點：

一個相當(dāng)大的秤臺,，

只在中間裝置一個專門設(shè)計的傳感器

來承擔(dān)物料的全部重

圖3 

計價秤內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

所示,。常用的電子計價秤傳感器的結(jié)構(gòu)如圖

4a）為雙連橢圓孔

彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固,；圖4（b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤

用懸臂梁端部側(cè)面的三個螺孔堅固,，中間支桿上粘貼補償用的應(yīng)變片,。這兩種形式的傳感器，

在計價秤中用得zui多,。圖4（c）為三梁式彎曲彈性體,，采樣彎曲應(yīng)力，對重量反應(yīng)敏感,，宜

用來制作小稱量計價秤,。圖4（d）為三梁式剪切彈性體，采樣中間敏感梁的剪切應(yīng)力,，宜用

來制作幾百公斤稱量范圍計價秤,。

圖4 計價秤用彈性體結(jié)構(gòu)

用這些復(fù)梁型高精度傳感器來支承一個大的稱重平臺，被稱重物又可能放置在任何稱臺的

任意位置上,，必然會產(chǎn)生四角示值誤差,，對圖4（a），（b）兩種結(jié)構(gòu)形式的傳感器,，可通過

銼磨的形式進(jìn)行角差修正,。