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數(shù)字式智能稱重傳感器原理及特點(diǎn)
時(shí)間: 2024-01-03 13:34:17 瀏覽次數(shù)：
在電子衡器的應(yīng)用中，稱重傳感器的精確度、穩(wěn)定性和牢靠性至關(guān)重要。長(zhǎng)期以來(lái)，這方面的研討工作絕大多數(shù)都集中在硬件方面，優(yōu)化構(gòu)造設(shè)計(jì)，改良制造工藝，完善電路補(bǔ)償技術(shù)與配備等，但都沒(méi)有基本性的打破，模仿式稱重傳感器保送信號(hào)小，抗干擾才能差，傳輸間隔短，稱重顯現(xiàn)控制儀表復(fù)雜，并聯(lián)組秤調(diào)試難度大等問(wèn)題仍然存在。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的開(kāi)展，在稱重計(jì)量與自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，數(shù)字化、智能化電子衡器的愈來(lái)愈多。把現(xiàn)代電子技術(shù)、微處置技術(shù)、數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與傳統(tǒng)的應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)相分離，在模仿式稱重傳感器的內(nèi)部增加放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)化，微處置器芯片，溫度傳感器等器件；采用數(shù)字處置電路和數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與工藝，制造出數(shù)字式智能稱重傳感器和數(shù)字式的稱重儀表。數(shù)字式稱重傳感器輸出信號(hào)大，普通為±5V;抗射頻電磁場(chǎng)輻射等干擾才能強(qiáng)；信號(hào)傳輸間隔遠(yuǎn)，可達(dá)1000m;裝置調(diào)試便當(dāng)；容易完成智能化控制。
數(shù)字式智能稱重傳感器，其輸入為模仿量，即稱重傳感器惠斯通電橋電路的電壓信號(hào)，輸出為數(shù)字量，以數(shù)字信號(hào)停止數(shù)據(jù)交流。在硬件構(gòu)造上，普通由模仿式稱重傳感器和數(shù)字處置電路兩個(gè)局部組成。數(shù)字處置電路在模仿式稱重傳感器內(nèi)部為整體型，裝置在外部模仿盒內(nèi)為別離型。數(shù)字處置電路采用了高度集成化的微電子集成電路，主要包括：信號(hào)放大器、模仿（A/D）轉(zhuǎn)化器、微處置器（CPU）、存儲(chǔ)器、通訊接口和溫度傳感元件等。在軟件上,普通應(yīng)用特定的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)處置技術(shù)對(duì)傳感器的零點(diǎn)、輸出特性、溫度特性、線性、滯后、蠕變等性能指標(biāo)停止軟件修正和補(bǔ)償。數(shù)字式智能傳感器原理構(gòu)造圖如下圖所示：
數(shù)字式智能稱重傳感器特性：
（1）數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)：依據(jù)不同類型的傳感器物理特性樹(shù)立起精確、牢靠的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用數(shù)字處置技術(shù)對(duì)傳感器的線性、滯后、蠕變和溫度特性停止全自動(dòng)軟件補(bǔ)償，數(shù)字傳感器與模仿傳感器相比克制了采用模仿量的隨機(jī)性誤差，消弭了人為要素的影響，同時(shí)大大進(jìn)步了傳感器的精度和牢靠性。
（2）軟件校正技術(shù):由于采用了模仿傳感電路和數(shù)字處置電路一體化的構(gòu)造設(shè)計(jì)，數(shù)字傳感器的零點(diǎn)和輸出特性能夠經(jīng)過(guò)軟件自動(dòng)校正，確保輸出特性的分歧性，大大進(jìn)步了應(yīng)用不同傳感器的互換性，還能夠經(jīng)過(guò)軟件的方式停止自動(dòng)角調(diào)整，裝置，調(diào)試，檢定十分便當(dāng)。
（3）數(shù)字化信息保送技術(shù)：采用規(guī)范的數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)，抗干擾才能強(qiáng)，信號(hào)保送穩(wěn)定牢靠，間隔遠(yuǎn)，如采用RS485通訊，最多可達(dá)1200mm.而且采用規(guī)范化的通訊協(xié)議可直接與計(jì)算機(jī)或控制總線相連。
(4)記憶功用：應(yīng)用數(shù)字傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)貯存和記憶功用，每只數(shù)字傳感器均具有獨(dú)一的身份標(biāo)志和特征參數(shù)，因而數(shù)字傳感用具有自順應(yīng)、自校正和自診斷功用。
（5）現(xiàn)場(chǎng)特性：由于采用數(shù)字雙向、多接入的串行通訊，使數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)控制在現(xiàn)場(chǎng)得以完成。只需輸入數(shù)字式稱重傳感器的地址、稱量和靈活度，即可自動(dòng)停止四角或邊角均衡調(diào)整，并可停止無(wú)砝碼校準(zhǔn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的開(kāi)展，在稱重計(jì)量與自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，數(shù)字化、智能化電子衡器的愈來(lái)愈多。把現(xiàn)代電子技術(shù)、微處置技術(shù)、數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與傳統(tǒng)的應(yīng)變式稱重傳感器技術(shù)相分離，在模仿式稱重傳感器的內(nèi)部增加放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)化，微處置器芯片，溫度傳感器等器件；采用數(shù)字處置電路和數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)與工藝，制造出數(shù)字式智能稱重傳感器和數(shù)字式的稱重儀表。數(shù)字式稱重傳感器輸出信號(hào)大，普通為±5V;抗射頻電磁場(chǎng)輻射等干擾才能強(qiáng)；信號(hào)傳輸間隔遠(yuǎn)，可達(dá)1000m;裝置調(diào)試便當(dāng)；容易完成智能化控制。
數(shù)字式智能稱重傳感器，其輸入為模仿量，即稱重傳感器惠斯通電橋電路的電壓信號(hào)，輸出為數(shù)字量，以數(shù)字信號(hào)停止數(shù)據(jù)交流。在硬件構(gòu)造上，普通由模仿式稱重傳感器和數(shù)字處置電路兩個(gè)局部組成。數(shù)字處置電路在模仿式稱重傳感器內(nèi)部為整體型，裝置在外部模仿盒內(nèi)為別離型。數(shù)字處置電路采用了高度集成化的微電子集成電路，主要包括：信號(hào)放大器、模仿（A/D）轉(zhuǎn)化器、微處置器（CPU）、存儲(chǔ)器、通訊接口和溫度傳感元件等。在軟件上,普通應(yīng)用特定的數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)處置技術(shù)對(duì)傳感器的零點(diǎn)、輸出特性、溫度特性、線性、滯后、蠕變等性能指標(biāo)停止軟件修正和補(bǔ)償。數(shù)字式智能傳感器原理構(gòu)造圖如下圖所示：
數(shù)字式智能稱重傳感器特性：
（1）數(shù)字補(bǔ)償技術(shù)：依據(jù)不同類型的傳感器物理特性樹(shù)立起精確、牢靠的數(shù)學(xué)模型應(yīng)用數(shù)字處置技術(shù)對(duì)傳感器的線性、滯后、蠕變和溫度特性停止全自動(dòng)軟件補(bǔ)償，數(shù)字傳感器與模仿傳感器相比克制了采用模仿量的隨機(jī)性誤差，消弭了人為要素的影響，同時(shí)大大進(jìn)步了傳感器的精度和牢靠性。
（2）軟件校正技術(shù):由于采用了模仿傳感電路和數(shù)字處置電路一體化的構(gòu)造設(shè)計(jì)，數(shù)字傳感器的零點(diǎn)和輸出特性能夠經(jīng)過(guò)軟件自動(dòng)校正，確保輸出特性的分歧性，大大進(jìn)步了應(yīng)用不同傳感器的互換性，還能夠經(jīng)過(guò)軟件的方式停止自動(dòng)角調(diào)整，裝置，調(diào)試，檢定十分便當(dāng)。
（3）數(shù)字化信息保送技術(shù)：采用規(guī)范的數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)，抗干擾才能強(qiáng)，信號(hào)保送穩(wěn)定牢靠，間隔遠(yuǎn)，如采用RS485通訊，最多可達(dá)1200mm.而且采用規(guī)范化的通訊協(xié)議可直接與計(jì)算機(jī)或控制總線相連。
(4)記憶功用：應(yīng)用數(shù)字傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)貯存和記憶功用，每只數(shù)字傳感器均具有獨(dú)一的身份標(biāo)志和特征參數(shù)，因而數(shù)字傳感用具有自順應(yīng)、自校正和自診斷功用。
（5）現(xiàn)場(chǎng)特性：由于采用數(shù)字雙向、多接入的串行通訊，使數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)控制在現(xiàn)場(chǎng)得以完成。只需輸入數(shù)字式稱重傳感器的地址、稱量和靈活度，即可自動(dòng)停止四角或邊角均衡調(diào)整，并可停止無(wú)砝碼校準(zhǔn)。
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