电子天平结构原理
电子天平结构原理 结构原理称重仪表是指在电子衡器中显示被称量物体质量和称重状态的仪表，也称称重显示器。电子衡器原为模拟指示型，由误差放大器、可逆电机、天平电桥、励磁电源、刻度盘和指针组成，按自动天平电子电位器原理工作。其称量速度慢、功能单一、精度低，已基本淘汰。电流称重指示器为数显式。电子衡器的组成数显衡器的品种很多，其中一种如图1所示。数显接收并处理称重传感器输出的电信号。电信号有模拟和数字两种，常见的是几毫伏到几十毫伏的模拟电压。数显的电路原理如图2所示，励磁电源提供称重传感器的工作电源，同时提供a/d（模/数）转换单元的参考电压，其稳定性一般在0.1%以上。放大单元通常采用测量放大器结构来接收和放大称重传感器的信号。放大倍数一般为数百倍。滤波器单元过滤掉从机器外部混入并由放大器本身产生的电噪声。 a/d转换单元将模拟量转换为数字量，转换位数通常取14位以上的二进制数。数据处理单元以微处理器为核心，采用外围支持芯片组成。它在程序的控制下完成数据的采集、计算、存储等一系列操作，并将处理结果发送到相应的接口。显示单元以数字、文字、图表等形式显示称重值和称重状态，并可通过接口与外部设备通讯。数显衡器的性能包括五个方面：计量性能、功能、环境适应性、安全性和可靠性。与一般的数显衡器相比，数显具有5个特点：①带传感器励磁电源，使用方便； ②采用比例式a/d转换和倍频技术，测量性能长期稳定性好；水分仪、红外水分仪、水分仪、水分测定仪、水分检测仪、水分测定仪、水分含量测定仪， ③软件可真实模拟振动、空秤变化、物料掉落等称重特性，显示快速、准确、稳定； ④机器内有空秤归零、零位跟踪、校准、大刻度、分度位置等参数设置单元，更改方便，通用性强； ⑤具有输出接口，可连接多种外部设备，轻松实现系统控制。准确度 国际法定计量组织 (oiml) 建议 3，非自动称重学位等级分为4个等级。我国也根据衡器的等级，将电子衡器分为4个等级，分别以电子衡器相应的等级代号命名：ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ。每级衡器的允许测量误差为相应级衡器允许误差的0.7倍。仪器架构实际上非常简单。一个电源为所有设备供电，一个ad部分负责放大传感器的模拟信号并将模拟信号转换为数字信号，一个中央处理单元，通常称为单片机（mcu）， handles ad部分读取的重量信号经过一系列的转换处理，解码成可显示的信号，显示在显示屏上。同时，通常还有一个键盘电路来接受一些用户控制。许多仪表还具有并口打印机端口、微型打印机驱动器、rs232或rs485接口与上位机或其他仪器通讯，数字电流环接口连接大屏幕。此外，工业控制中使用的许多仪器都有4-20ma电流回路接口连接到plc。还有现场can总线或以太网接口，部分仪器有usb接口。但由于usb的传输距离太短，在称重仪表中用处不大。因此，很少有仪器具有 usb 接口。
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