電子重力式給煤機主要用於火力發電廠的供煤係統，承擔向鍋爐連續、定量、均勻供煤的任務，給煤機控製係統實現在運行過程中對燃煤進行精確計量，並根據人工設定值和燃燒控製係統的反饋信息控製給煤率，使輸送入鍋爐的燃煤與所需燃料相適應，從而達到理想的管理效果，取得一定的經濟效益,控製器工作的基本原理是測量皮帶上單位長度的煤重g(kg/m3)和皮帶的行進速度"(m/s),兩者相乘得出實際的給煤率.控製器不斷將實際的給煤率與設定的給煤率相比較後經PID運算，自動調節輸送皮帶速度，達到精確的給煤率.
由此可見，燃煤的精確計量對本係統的精度起著關鍵作用，所以，在給煤機控製器稱重模塊中，不僅要對稱重傳感器本身進行精心選擇，而且還對傳感器的橋電源和A/D轉換器進行精心設計.
1給煤機稱重模塊
給煤機稱重模塊由應變片式稱重傳感器、自跟蹤式電橋電源、AD7705模數轉換器組成，其框圖如圖1所示.
重力傳感器將皮帶上的煤重轉變成較弱的電壓信號，直接經具有完整模擬前端的AD7705調理、放大和A/D轉換，轉換成數字信號送往微機進行運算處理.微機可以通過軟件編程，方便地確定輸入通道、放大器增益和數據輸出更新率，還可根據信號的特性對信號極性，數字濾波器的第一個凹口等作出設置.
1.1應變片式稱重傳感器
稱重傳感器實際上是一種將重量信號轉變為可測量的電信號輸出的裝置，它的性能在很大程度上決定了給煤機控製器的準確性和穩定性,由於應變片式傳感器具有結構簡單、輸出精度較高、線性和穩定性好等優點，所以本模塊釆用此型號的傳感器.
本模塊傳感器橋路設計成4枚應變片都受力作用的形式，如圖2所示.假如電橋平衡有#1=#2=#3=#4=R，!U0=0.應變片受力電阻變化△#後,輸出電壓與輸入電壓關係為
△$0=△#XU&/R
為了改善其溫度特性，傳感器中除釆用本身溫度補償應變片外，還在不受力方向上各貼兩片零點補償！“i，!“2和靈敏度補償片Roi，!o2.減少電橋零點隨溫度的變化和橋輸出電壓隨溫度的變化.

圖2應變片傳感器電路

1.2自跟蹤式傳感器電橋電源
由於應變片式傳感器電橋輸出信號電壓非常小，因而要求供橋的電壓也要很穩定，為此，模塊釆用對稱型、並有良好正負電壓自跟蹤性能的穩壓電源，其電路如圖3所示.
圖3中，IC1B為同相放大器，把高精度穩壓集成電路LM431輸出的2.5V基準電壓放大2倍，經#2驅動，#i限流輸出穩定的+5V電壓，作為橋電源的正極.IC1A為1倍反相放大器，把IC1B輸出的+5V電壓反相，再經$2驅動，$1限流輸出-5V電壓，作為橋電源的負極.橋電源的正負電壓絕對值相等、符號相反，所以該電路有效地抑製電橋中點電壓的漂移，為傳感器提供穩定的電源，提高了傳感器輸出信號的精度.
1.3$D轉換器
電阻應變片式傳感器其輸出電壓一般為毫伏級，傳統的電路設計方法是在A/D轉換前增加一級高精度的測量放大器，這樣就增加了成本，模塊也較為複雜.AD7705具有完整的模擬前端，能將從傳感器接"*    ，亠1'-，亠號調理、
濾波、放大和A/D轉換，直接轉換成串七數字信號輸出，無需外部儀表放大器，且AD770f的兩個全差分輸、通道正好滿足模塊使用兩個豐重傳感器測量皮樣    AD7705
作為重力信〜-、,、》、電路,通過軟件編程可以方便對增益、信號極性、輸入通道、數據輸出更新率、數字濾波器的第一個凹口作出設置.
AD7705片內主要包括5個寄存器，即：通信寄存器，設置寄存器，時鍾寄存器，數據寄存器，測試寄存器.
通信寄存器：8位，管理通道選擇，決定下一個操作是讀操作還是寫操作，以及下一次讀或寫哪一個寄存器.所有對器件的讀/寫操作都必須從寫入通信寄存器開始.
設置寄存器：8位,決定校準模式、增益設置、

圖3自跟蹤電源電路

單/雙極性輸入以及緩衝模式.
時鍾寄存器：8位，包括濾波器選擇位和時鍾控製位.
數據寄存器：16位，儲存了最近一次A/D釆樣的轉換結果，器件輸出的數據從這個寄存器讀出.
AD7705的串行接口包括5個信號，即:/CS,SCLK,DIN,DOUT,/DRDY.DIN線用來向片內寄存器傳輸數據，而DOUT線用來訪問寄存器裏的數據.SCLK是串行時鍾輸入，所有的數據傳輸都和SCLK信號有關./DRDY線作為AD7705的狀態信號輸出，以提示數據是否準備好，數據輸出寄存器中有新的數據字時,/DRDY變為低電平；在數據輸出寄存器數據更新前,/DRDY變為高電平，提示這個時候不讀數據，以免在寄存器更新過程中讀得錯誤數據./CS用來選擇器件.AD7705的基
本讀寫時序如圖4和圖5所示.

圖4讀周期時序圖

圖5寫周期時序圖

2AD7705在稱重模塊中的應用
2.1AD775與微處理器接口
AD7705是串行A/D,與微處理器接L十分方便.而89C1集成度高、速度快，其布爾須作和對I/O口的位    705配合使用.
圖6是給煤機控製係統中AD7705與單片機89C51的接口電路示意圖.AD7705串行時鍾信號SCLK由單片機產生，通過！80輸出，因隻用一片AD7705,使片選CS接地.同時將AD7705的輸出狀態/DRDY線與89C51的外中斷輸入口INT0相連,用中斷方法對/DRDY線進行監控，當數據寄存器被更新後,/DRDY線的下降沿產生中斷，在中斷服務程序中及時有效讀取釆樣值.

圖689C51與AD7705的接口

為增加係統的抗幹擾能力,AD7705串行接口輸入/輸出可用光電隔離.最簡單情況是釆用查詢方式，單片機可用3個I/O口和3個光電耦合器方便地解決A/D轉換器與CPU的電隔離,實現兩通道A/D轉換接口.
2.2軟件實現
就AD7705的設置寄存器、時鍾寄存器、數據寄存器的讀/寫操作過程而言，必須首先對通信寄存器寫入相應的代碼，指明操作對象和操作類型，然後才能對其進行操作.係統上電後，CPU可先通過寫入32BIT的“1”對AD7705進行軟件複位，然後再對AD7705兩個通道初始化.本模塊初始化包括：根據係統設計要求，寫時鍾寄存器時指明AD7705的主頻為2.4576MHz,設置輸出更新率為50Hz;設置增益為64,雙極性工作方式，緩衝模式及濾波同步,啟動某通道自校正後進行數據轉換.由於兩個通道初始化程序完全一樣，隻編寫一個通道的初始化子程序即可，其框圖如圖7所示.

其程序如下:
RST7705：SETBSCLK；軟件複位AD7705
MOVR2,#04H;對AD7705寫入
32BIT的“1”
RRT1：MOVA,#0FFH
ACALLWRITE
DJNZR2,RRT1
MOVA,#21H；AD7705通道1初
始化
ACALLWRITE；下條操作寫時鍾寄存器，選通道0
MOVA,#04H；主頻2.4576MHz,
輸出更新率50Hz
ACALLWRITE
寫設置寄存器
ACALLWRITE
MOVA,#76H；增益64,單極性，緩衝模式,濾波同少，刀用佇換
ACALLWRITE
RET
89C51單片機可應用位操作指令對AD7705操作，按照圖4讀周期時序圖，89C51讀AD7705數據寄存器（兩字節）典型匯編程序如下：

RLCA
MOVDATL，A
MOVA，DATH
RLCA
MOVDATH，A
RET
按照圖5的寫周期時序圖，89C51向AD7705
寫寄存器（一字節）匯編程序如下：
WRITE：    SETSSCI）;    寫AD77Q5寄存器
MOVRL#Q8H；    A送AD77Q5
WRTER：    CLRSCLK
RICA
MOVDIN,C
SETSSCLK
DJNZRLWRTERRET
在INTQ中斷服務程序中，讀取正在轉換通道的A/D值，多次測量數據處理後，切換啟動另一通道&D轉換.由於AD77Q5芯片不區分數據地和模擬地引腳，讀寫AD77Q5的信號脈衝必然對模擬信號產生幹擾，影響&D轉換數據，所以對釆集的數據應利用CPU軟件進行抗幹擾濾波.本模塊每釆集4次,釆用去大去小、剩下兩個數據再取平均值的方法,獲得一個數據，既滿足係統的速度要求，又使數據相對穩定.
為了增加係統的可靠性，防止AD77Q5接口迷失而造成係統不能正常工作，應在程序中定時檢測A/D轉換是否正常，如果一段時間內沒有新的A/D轉換，仍可通過寫入32BIT的“1”對AD77Q5進行軟件複位，重新初始化AD77Q5.
3結束語
給煤機控製器稱重模塊線路簡單、可靠，完全實現了設計要求，能正確完成預定的功能、指標.在經過不斷的改進和完善後，模塊的硬件和軟件都達到比較誤差範圍小於±0.5%,保證燃煤的精確計量，使茸力式給煤機在火7發電廠的供煤係統中，承擔R鍋爐連續、定量、均勻供煤的任務.

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