弹性元件电桥电路+数字式智能化电路+数字补偿技术与工艺、数字式智能称重传感器

典型的模拟式称重传感器系统的模一数变换器只有16-bit(比特),即有50000个可用计数,而数字称重系统中的每一个数字式智能称重传感器的分辨率为20-bit,即有1000000个可用计数。所以,一个由4只数字式智能称重传感器组成的数字式称重系统,可以提供4000000个可用计数的分辨率。这种高分辨率对数字称重系统,特别是对那些大的死载,小的活载的称重系统是至关重要的。这在传统的模拟式称重传感器组成的称重系统中是很难实现的。

模拟式称重传感器,基本上是手工化生产,人为的因素对产品质量影响较大。零点温度,灵敏度温度,线性、滞后、蠕变等补偿方法和补偿工艺还不够完善,各项补偿之间交互作用,不可避免的产生残余误差,限制了准确度和稳定性的进一步提高。 数字式智能称重传感器,基本上是自动化生产,人为的因素对产品质量影响很小。其数字调零,标度变换,温度补偿,线性、滞后、蠕变补偿等,都是通过内部的微处理器收集、处理并存储各种数据。由于采用“数据库”技术,使得微处理器能不断的对数据进行识别和校正,使其具有更多的智能,发挥更大的作用。可见数字处理电路和软件设计是实现数字补偿技术与工艺的重要环节。

三、数字式智能称重传感器

数字式智能称重传感器有两种实现方法或者说有两种结构形式,即整体型和分离型。

1.整体型数字式智能称重传感器

如前所述,在称重传感器内部安装有放大、滤波、A/D转换,微处理器芯片和温度敏感元件等组成的数字处理电路。利用微处理器芯片已存入的软件。实施各项数字补偿工艺,进行综合性能测试和检定,最后采用电子束焊或激光焊进行密封。因数字变换与补偿电路和称重传感器为一整体,故称为整体型数字式智能称重传感器。

数字式智能称重传感器的制造工艺完全不同于模拟式称重传感器。主要是两个环节,其一是在弹J哇元件组成惠斯登电桥电路后,通过试验、测试、建立数字补偿技术与工艺要求的各补偿项目的数学模型,形成便于程序化计算的公式,便于编制成补偿计算软件。主要是线性补偿,蠕变补偿,零点和灵敏度温度补偿等数学模型。因为,数字补偿技术与工艺是建立在合理的物理模型和数学模型基础上,给出准确、可靠的数学模型是保证数字补偿精度的前提。其二是根据数学模型编制出简单、实用、有效的补偿计算软件,存储在微处理器芯片中进行各项误差修正与补偿。软件技术主要有:数字滤波技术一称重传感器的模拟输出信号,经A/D变换后进入微处理器时,常混进尖脉冲之类的随机噪声干扰,必须予以削弱和滤除;标度变换技术一称重传感器的模拟信号,经A/D变换后得到一系列的数码,必须将其换算成带有量钢的数后才能运算、显示;数字调零技术一采用各种程序来实现零点漂移、增益漂移等偏差校准;温度补偿技术一建立表达温度的数学模型(如多项式等),用差值等数学处理方法,便可有效的实现温度补偿;非线性补偿技术一根据测得的特性曲线,进行分段插值,只要插值点数取得合理和足够多,就可获得优良的线形。

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