高精度直接數(shù)字式稱重傳感器的研制.pdf

1、稱重傳感器作為自動(dòng)控制、計(jì)量的重要核心元件被大量應(yīng)用在商貿(mào)、機(jī)械、糧食、冶金、礦山、建材等領(lǐng)域。目前廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)的二次儀表式稱重傳感器將應(yīng)變電橋輸出的模擬信號(hào)直接傳送到二次儀表，放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換后顯示輸出，因此存在傳輸距離短，組網(wǎng)能力有限，二次放大引入誤差等問(wèn)題。本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)通用的稱重傳感器存在的問(wèn)題，提出了一種將稱重傳感器信號(hào)直接數(shù)字化的技術(shù)，將應(yīng)變電橋式稱重傳感器的輸出信號(hào)直接數(shù)字化后，通過(guò)RS485方式進(jìn)行傳輸，解決了傳輸距離

2、短和組網(wǎng)容量小的問(wèn)題，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)精度達(dá)0.1μV／20mV(分度達(dá)到200000)，且具有重復(fù)精度，穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。 本文共分六章。 第一章闡述了稱重傳感器的基本測(cè)量原理，發(fā)展趨勢(shì)。概述了信號(hào)處理和抗干擾設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)。最后介紹了課題研究的目的、內(nèi)容、目標(biāo)和意義。 第二章首先分析了二次儀表式稱重傳感器存在的問(wèn)題，針對(duì)問(wèn)題提出了創(chuàng)新的直接數(shù)字式稱重傳感器結(jié)構(gòu)，并根據(jù)創(chuàng)新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新的信號(hào)調(diào)理技術(shù)、結(jié)合∑－△原理和斬

3、波技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)等三個(gè)系統(tǒng)核心技術(shù)進(jìn)行論述。最后，通過(guò)引入比率激勵(lì)技術(shù)，闡述了進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法。 第三章從電橋非線性誤差、溫度變化和零漂、噪聲、寄生熱偶、長(zhǎng)導(dǎo)線測(cè)量電阻等幾個(gè)制約提高直接數(shù)字式稱重傳感器的精度的因素進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的提高精度的措施。 第四章介紹了直接數(shù)字式稱重傳感器的抗干擾設(shè)計(jì)。首先對(duì)直接數(shù)字式稱重傳感器所受的外界干擾進(jìn)行了分析，并從抗干擾屏蔽層設(shè)計(jì)、硬件抗干擾設(shè)計(jì)和一階滯后數(shù)字濾波設(shè)