【正文】 可通過(guò)參數(shù)設(shè)置選擇雙分度稱(chēng)量； 5)非線性修正及動(dòng)態(tài)速度補(bǔ)償功能； 6)快速填充式過(guò)磅單打印功能設(shè)置； 7)稱(chēng)重記錄貯存 /檢查 /刪除 /斷電保護(hù)； 8)(M1P)內(nèi)置高速漢字微打； 9)采用光電隔離等多種抗干擾防護(hù)措施，使儀表具有更強(qiáng)的抗干擾性； 五、電子稱(chēng)具體設(shè)計(jì) 傳感器接線圖 電子秤 傳感器的測(cè)量電路通常使用電橋測(cè)量電路，它將應(yīng)變阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，這就是可用的輸出信號(hào)，電橋電路有四個(gè)電阻組成，如下圖所示： 電子秤的傳感器在不加負(fù)荷時(shí)，橋路的電阻應(yīng)平衡，也就是電橋初始平衡狀態(tài)輸出應(yīng)為零。實(shí)際使用中的輸入信號(hào)往往很難接近其額定輸入信號(hào)，甚至有的達(dá)不到儀表輸入信號(hào)范圍的一半 ，這樣不利于整個(gè)產(chǎn)品的準(zhǔn)確度，也浪費(fèi)了儀表的資源。在無(wú)其他因素限制時(shí)，可以把 A/D的輸出信號(hào)看成儀表內(nèi)碼的變換范圍。由于儀表中運(yùn)放采用幾乎固定的增益和 A/D模擬輸入信號(hào)范圍，根據(jù)上式得出儀表的最大輸入信號(hào)范圍 Ui為： Ui=UP UN=（ A/D 模擬信號(hào)范圍 ） /（運(yùn)放增益） （ 2）模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換器 稱(chēng)重儀表中多采用 16 位Σ Δ A/D 芯片，理論上能把采集來(lái)的模擬信號(hào)（上面論述的 Uo）作 216（ 65536）等份。稱(chēng)重傳感器輸出的差模信號(hào)正極與運(yùn)放的同相輸入端相連 UP，負(fù)極和運(yùn)放的反相輸入端相連 UN，運(yùn)放的同相與反相輸入電阻均為 Ri，反饋電阻 Rf，則減法運(yùn)算后輸出電壓 Uo=（ Rf /Ri）（ UP UN），增益 Av=Rf /Ri?，F(xiàn)討論的是其模擬信號(hào)及量化部分，即輸入信號(hào)和其中的放大電路、 A/D 部分的關(guān)系。一臺(tái)電子秤主要是由秤體、傳感器、儀表三部分組成，在對(duì)傳感器正確度選擇的時(shí)候，應(yīng)使傳感器的正確度略高于理論計(jì)算值，由于理論往往受到客觀條件的限制，如秤體的強(qiáng)度差一點(diǎn)，儀表的性能不是很好、秤的工作環(huán)境比較惡劣等因素都直接影響到秤的正確度要求，因此要從各方面進(jìn)步要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益，確保達(dá)到目的。因此，傳感器的輸出信號(hào)必須大于或即是儀表要求的輸進(jìn) 情號(hào)大小，即將傳感器的輸出靈敏度代人傳感器和儀表的匹配公式，計(jì)算結(jié)果必須大于或即是儀表要求的輸進(jìn)靈敏度。 對(duì)傳感器等級(jí)的選擇必須滿(mǎn)足下列兩個(gè)條件： (1)滿(mǎn)足儀表輸進(jìn)的要求。一般情況下，高溫環(huán)境對(duì)傳感器造成涂覆材料融化、焊點(diǎn) 開(kāi)化 、彈性體內(nèi)應(yīng)力發(fā)生結(jié)構(gòu)變化等問(wèn)題；粉塵、潮濕對(duì)傳感器造成短路的影響；在腐蝕性較高的環(huán)境下會(huì)造成傳感器彈性體受損或產(chǎn)生短路現(xiàn)象；電磁場(chǎng)對(duì)傳感器輸出會(huì)產(chǎn)生干擾。 （ 4）使用環(huán)境 稱(chēng)重傳感器實(shí)際上是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)換成可測(cè)量的電信號(hào)輸出裝置。稱(chēng)重傳感器主要應(yīng)用在各種電子衡器、工業(yè)控制領(lǐng)域、在線控制、安全過(guò)載報(bào)警、材料試驗(yàn)機(jī)等領(lǐng)域。對(duì)于傳感器制造廠家來(lái)講，它一般規(guī)定了傳感器的受力情況、性能指標(biāo)、安裝形式、結(jié)構(gòu)形式、彈性體的材質(zhì)等。一般情況下，選用傳感器的總精度為非線性、不重復(fù)性和滯后三項(xiàng)指標(biāo)的之和的均方根值略高于秤的精度。 （ 2）傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)選擇 稱(chēng)重傳感器的準(zhǔn)確度等級(jí)包括傳感器的非線性、蠕變、重復(fù)性、滯后、靈敏度等技術(shù)指標(biāo)。下面給出一個(gè)經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的 經(jīng)驗(yàn)公式 。一般來(lái)講，傳感器的量程越接近 分配到每個(gè)傳感器的載荷，其稱(chēng)量的準(zhǔn)確度就越高。一般來(lái)說(shuō)秤體有幾個(gè)支撐點(diǎn)就選用幾只傳感器。另外，稱(chēng)重傳感器的靈敏度、最大分度數(shù)、最小 檢定分度值 等也是傳感器選用中必須考慮的指標(biāo)。大部分 電子衡器 均使用此傳感器。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。 1Ω （ 6） 輸出阻抗： 370177。 X （ 7）工作環(huán)境：溫度 10~45℃，相對(duì)濕度不大于 95%RH （ 8）電源： 220VAC(7%~+7%) 50Hzv {2 w1 c5 K （ 9） 具有置零、自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤、斷電數(shù)據(jù)保護(hù)、故障自診斷等功能 傳感器主要技術(shù)指標(biāo) （ 1） 最大量程： 20T （ 2） 靈敏度： 2mV/V （ 3） 綜合誤差：177。 y _, y6 | U9 D$ x, y o0 D （ 5） 檢定分度值： e=40kg （ 6）顯示分度值： d=20kgE) y0 J0 tamp。 60kg） （ 4） 最大分度數(shù)： n=3000amp。 40kg） ＞ 2021e 177。 20kg） 5002021e 177。 二、 稱(chēng)體的設(shè)計(jì) 稱(chēng)體設(shè)計(jì)圖如下所示： 稱(chēng)重系統(tǒng)組成序號(hào)說(shuō)明列表如下： 序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 說(shuō)明 序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 說(shuō)明 1 稱(chēng)臺(tái) 2 6 計(jì)算機(jī) 1 選配件 2 限位裝置 2 7 顯示儀表 1 3 傳感器 6 8 大屏幕 1 選配件 4 接線盒 2 9 打印機(jī) 1 選配件 5 連接鍵 6 10 穩(wěn)壓電源 1 選配件 三、稱(chēng)重系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 汽車(chē)衡主要技術(shù)參數(shù) （ 1）最大稱(chēng)重： 100T （ 2） 臺(tái)面尺寸： 18m （ 3） 準(zhǔn)確度等級(jí)：Ⅲ級(jí) 0500e 177。高精度稱(chēng)重傳感器是汽車(chē)衡的核心部件，起著將重量值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的可測(cè)電信號(hào)的作用，它的優(yōu)劣性直接關(guān)系到整臺(tái)衡器的品質(zhì)。二十世紀(jì) 80 年代中期，隨著高精度稱(chēng)重傳感器技術(shù)的日趨成熟，機(jī)械式地磅逐漸被精度高、穩(wěn)定性好、操作方便的電子汽車(chē)衡所取代。 年 C 傳感器與自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)課程設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 紅河學(xué)院 工學(xué)院自動(dòng)化系 目 錄 第一章、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 ?????????????????????? 01 設(shè)計(jì)內(nèi)容???????????????????????????? 01 設(shè)計(jì)要求??????????????????????????? 01 稱(chēng)重系統(tǒng)方框圖????????????????????????? 01 第二章、汽車(chē)電子稱(chēng)設(shè)計(jì) ????????????????????? 02 稱(chēng)重 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成??????????????????????? 02 稱(chēng)體設(shè)計(jì)???????????????????????????? 02 稱(chēng)重系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)?????????????????????? 03 元器件選擇??????????????????????????? 04 電子稱(chēng)的具體設(shè)計(jì)???????????????????????? 08 電子稱(chēng)的安裝????????????????????????? 09 第三章、電子稱(chēng)的調(diào)試檢定 ???????????????????? 11 電子稱(chēng)的調(diào)試??? ??????????????????????? 11 電子秤檢定?????????????????????????? 11 第四章、電子稱(chēng)的操作與維護(hù) ?????????????????? 12 電子稱(chēng)的操作?????????????????????????? 12 維護(hù)保養(yǎng)??????????????????????????? 13 故障分析??????????????????????????? 13 第五章、設(shè)計(jì)評(píng)述 ???????????????????????? 14 心得體會(huì)???????????? ??????????????? 14 參考文獻(xiàn)?????????????????????????? 14 第一章 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 汽車(chē)衡也被稱(chēng)為地磅，是廠礦、商家等用于大宗貨物計(jì)量的主要稱(chēng)重設(shè)備。在二十世紀(jì) 80 年代之前常見(jiàn)的汽車(chē)衡一般是利用杠桿原理純機(jī)械構(gòu)造的機(jī)械式汽車(chē)衡，也稱(chēng)作機(jī)械地磅。汽車(chē)衡標(biāo)準(zhǔn)配置主要由承重傳力機(jī)構(gòu) (秤體 )、高精度稱(chēng)重傳感 器、稱(chēng)重顯示儀表三大主件組成，由此即可完成汽車(chē)衡基本的稱(chēng)重功能，也可根據(jù)不同用戶(hù)的要求，選配打印機(jī)、大屏幕顯示器、電腦管理系統(tǒng)以完成更高層次的數(shù)據(jù)管理及傳輸?shù)男枰? 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一個(gè) 100 噸汽車(chē)電子稱(chēng)； 稱(chēng)體設(shè)計(jì)； 傳感器選擇； 掌握電子稱(chēng)的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法； 采用電阻應(yīng)變式傳感器； 二、設(shè)計(jì)要求 測(cè)量范圍： 100噸左右； 輸出信 號(hào)的處理； 三、稱(chēng)重系統(tǒng)方框圖 第二章 汽車(chē)電子稱(chēng)的設(shè)計(jì) 一、 稱(chēng)重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 汽車(chē)電子稱(chēng)主要由稱(chēng)臺(tái)、稱(chēng)重傳感器、連接件、限位裝置、稱(chēng)重顯示器及接線盒等零部件組成，還可以選配打印機(jī)、大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)和穩(wěn)壓電源等外部設(shè)備。 （ 020T 177。 1e （ 2080T 177。 （＞ 80T 177。 ramp。 L) P39。 % J: u. W+ W5 C+ k r8 E2 n （ 4） 安全過(guò)載： 150% （ 5） 輸入阻抗： 375177。 1Ω （ 7）絕緣電阻：≥ 5MΩ （ 8） 安全側(cè)載： 100% （ 9）極限超載： 400% （ 10）傳感器： 6個(gè) 四、元器件選擇 稱(chēng)重傳感器的選擇 稱(chēng)重傳感器采用電阻應(yīng)變片稱(chēng)重傳感器。 電阻應(yīng)變式傳感器 的稱(chēng)量范圍為 300g 至數(shù)千 kg，計(jì)量準(zhǔn)確度達(dá) 1/1000～1/10000，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，可靠性較好。 稱(chēng)重傳感器在選用時(shí)要考慮到很多因素，實(shí)際的使用當(dāng)中我們主要從下列幾個(gè)因素考慮。 （ 1）傳感器的數(shù)量和量程 傳感器數(shù)量的選擇是根據(jù)電子衡器的用途、秤體需要支撐的點(diǎn)數(shù) (支撐點(diǎn)數(shù)應(yīng)根據(jù)秤體幾何 重心 和實(shí)際重心重合的原則而確定 )而定。 傳感器的量程選擇可依據(jù)秤的最大稱(chēng)量值、選用傳感器的個(gè)數(shù)、秤體自重、可產(chǎn)生的最大偏載及動(dòng)載因素綜合評(píng)價(jià)來(lái)決定。但是在實(shí)際的使用當(dāng)中，由于加在傳感器上的載荷除被稱(chēng)物體外，還存在秤體自重、皮重、偏載及振動(dòng)沖擊等載荷，因此選用傳感器時(shí)，要考慮諸多方面的因素，保證傳感器的安全和壽命。 公式如下： C=K0 K1 K2 K3(Wmax+W)/N 式中 C一單個(gè)傳感器的額定量程 W一秤體自重 Wmax 一被稱(chēng)物體 凈重的最大值 N一秤體所采用支撐點(diǎn)的數(shù)量 K0一保險(xiǎn)系數(shù)，一般取 ～ K1一沖擊系數(shù) K2一秤體的重心偏移系數(shù) K3一風(fēng)壓系數(shù) 因此此實(shí)驗(yàn)應(yīng)選量程為 100t 的。在選用的時(shí)候不應(yīng)該盲目追求高等級(jí)的傳感器，應(yīng)該考慮電子衡的準(zhǔn)確度等級(jí)和成本。 （ 3）各種類(lèi)型傳感器的應(yīng) 用范圍及用途 稱(chēng)重傳感器形式的選擇主要取決于稱(chēng)重的類(lèi)型和安裝空間，保證安裝合適，稱(chēng)重安全可靠；另一方面要考慮廠家的建議。譬如鋁合金懸臂梁傳感器適合于 電子計(jì)價(jià)秤 、平臺(tái)秤、 案秤 等； 鋼式懸臂梁傳感器適用于電子皮帶秤 、分選秤等；鋼質(zhì)橋式傳感器適用于軌道衡、 汽車(chē)衡 等；柱式傳感器適用于汽車(chē)衡、 動(dòng)態(tài)軌道衡 、大噸位料斗秤等。如電子汽車(chē)衡、電子臺(tái)秤、電子叉車(chē)、動(dòng)態(tài)軸重秤、電子吊鉤秤、電子計(jì)價(jià)秤、電子鋼材秤、電子軌道衡、料斗秤、配料秤、罐裝秤等。用傳感器首先要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境，這點(diǎn)對(duì)于正確選用傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)衡器的可靠性和安 全性。相應(yīng)的環(huán)境因素下我們必須選擇對(duì)應(yīng)的稱(chēng)重傳感器才能滿(mǎn)足必要的稱(chēng)重要求。稱(chēng)重顯示儀表是對(duì)傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、 A／ D轉(zhuǎn)換等處理之后顯示稱(chēng)量結(jié)果的。 (2)滿(mǎn)足整臺(tái)電子秤正確度的要求。 本設(shè)計(jì)選用 TU張力和壓縮稱(chēng)重傳感器， 外形結(jié)構(gòu)如下： 主要特征： ? 測(cè)量范圍為從 50 到 1000Kg ? 精度等級(jí)： % ? 全部不銹鋼結(jié)構(gòu) ? 抗腐蝕 ? 保護(hù)等級(jí)： IP67（ DIN40050） 稱(chēng)重顯示儀表的選擇 稱(chēng)重儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括：放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換、單片機(jī)以及和單片機(jī)相連的控制面板、顯示部分、打印部分和串型通訊部分。 （ 1）集成運(yùn)算放大器 稱(chēng)重儀表采用的放大器均為高精度集成運(yùn)放（如 OP17 OP27 MAX422 等），具有高分貝、低失調(diào)、低溫漂、高共模抑制比等特點(diǎn)。調(diào)整反饋電阻使 Uo和 A/D轉(zhuǎn)換器的模擬信號(hào)電壓等級(jí)相匹配。以基準(zhǔn)電壓對(duì)照，每一份模擬信號(hào)（Δ =1/65536）對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字量，這樣就實(shí)現(xiàn)了模數(shù)轉(zhuǎn)換的功能。把運(yùn)放和 A/D放在一起考慮，不難得出以下結(jié)論：儀表的 A/D可以看成是等分其額定輸入信號(hào)范圍的。當(dāng)然，有用信號(hào)被等分得越多越好，這樣可以提高產(chǎn)品的準(zhǔn)確度和可調(diào)性。但實(shí)際上橋路各臂阻值不可能絕對(duì)相同，接觸電阻及導(dǎo)線電阻也有差異，致使輸出不為零。 具體電路設(shè)計(jì) 電路工作原理 當(dāng)被測(cè)物體放在放在秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過(guò)車(chē)稱(chēng)體傳遞到稱(chēng)重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生應(yīng)變效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被測(cè)物體重量成一定函數(shù)關(guān)系的電信號(hào)。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存儲(chǔ)器，需要顯示時(shí)， CPU 發(fā)出指令，從內(nèi)存貯中讀出送到顯示器顯示，或送到打