隨著稱重技術的不斷發展，人們對稱重儀的測量精度和自動化程度提出了越來越高的要求。尤其在大型的工業稱重過程中，由於現場條件的限製，如果使用傳統的機械式或者機電組合式的稱重儀，不僅測量精度受到一定的限製，而且不能適應現代化工業多功能稱重的要求。

本文介紹了一種用於大型工業稱重係統的新型電子稱重儀。該儀器采用了單片機技術，不僅使電路設計簡單，便於調試和安裝，而且由於軟件編製的靈活性，還可以實現信號的自動采集、校正和處理。有效地提高了產品的測量精度，具有較高的可靠性和推廣性。

目前國外的許多工廠、煤礦已經使用精度很高的電子稱重儀。在這一方麵，美國、西歐一些國家處於領先地位。據資料證明，以色列elion工程公司生產的工業稱重係統也屬於典型的電子稱重儀。

我國電子稱重儀技術的發展是近幾年的事情。在70年代以前，工業稱重係統中機械式的稱重儀占很大的比例。70年代以後才開始出現電子稱重儀。如果在現有電子稱重儀的基礎上，應用日趨成熟的微處理機軟硬件技術及數字處理信號技術，研究一種精度高、功能多的電子稱重儀，對現代化的自動生產將有重要的現實意義。

基於這種情況，由太原理工大學測試技術研究所研製開發了一種新型的電子稱重儀：ocs-xy型電子稱重儀。它是一種能實現如現場稱重、累加去皮、超限報警等多功能的高精度電子稱重儀。在該係統的設計過程中，由於單片機的應用，使得許多費錢、費工的硬件軟件化，並且具有良好的可靠性和穩定性。

1，係統的硬件組成

目前，現有的稱重儀存在著以下幾個問題：

① 抗幹擾能力差。例如環境溫度、濕度、壓力等因素的影響，都可能導致荷重傳感器產生大的誤差，從而輸出異常數據。

② 精確度很難提高。由於原有的電子稱重儀隻在硬件設計時進行了誤差補償，因此要想進一步提高精度是很困難的。

③ 輸出存在很大的非線性，重複性差。

④ 靈敏度不高。

基於以上提出的幾個問題，太原理工大學測試技術研究所在研製的ocs-xy型電子稱重儀時進行了一定程度的改進。下文將介紹該電子稱重儀硬件係統以及在各個方麵的改進。

①剪切式傳感器

該電子稱重儀所使用的傳感器是一個粘貼在剪切s形工字梁上的粘貼式電阻應變片。剪切式s形稱重傳感器具有對側向負荷力不敏感、外型小、安裝費用低等優點。它的工作原理是當應變片所附著的工字梁產生形變時，引起應變片敏感柵的電阻發生變化，通過測量電橋電路，可以將這個電阻變化轉換成與傳感器所受的力成正比的電壓輸出。通過對該傳感器進行的有限元分析得出，粘貼應變片的方向與工字梁的軸線方向呈45°夾角。而且為了防止在實際結構中由於連接部分接觸應力分布不均勻和幹摩擦的影響，傳感器與被測物體之間采用柔性連接結構。

應變片對溫度的變化十分敏感，本文中的新型電子稱重儀在測量電橋電路中采取溫度補償片法，即全橋接法，使電橋電路兩相鄰臂由於溫度變化而引起的相對電阻變化相互抵消，就起到了溫度補償的效應。經過實驗證明，在溫度不斷變化的情況下，輸出基本可以保持不變。

②，測量和放大電路

電子稱重儀采用惠斯通電橋作為測量電路。它可以把電阻敏感元件的電阻變化轉換為電壓變化信號。它的恒壓全橋電路可以起到溫度補償的效應。

由於橋路輸出的雙端信號比較小，不能直接用於測量和輸出，因此選用了儀器放大器作為放大電路，它不僅能把差模小信號放大並仍把它轉換成雙端輸出信號，而且對共模信號具有較強的抑製能力。

③a/d轉換器和單片機

該電子稱重儀的a/d轉換器采用了max111芯片，這種芯片采用內部自校準電子技術，可實現14位a/d轉換，不需要附加外部元件。max111芯片的溫度漂移、滿量程誤差很小，並且對電源波動的抗幹擾能力也很強。

該電子稱重儀係統采用的單片機是at89c2051。它是一種具有閃速可編程、可擦除隻讀存儲器的低電壓、高性能cmos 8位微處理器，該器件采用atmel高密度、非易失存儲器製造技術，與工業標準的mcs-51指令集和輸出管腳兼容。

2軟件編程

該電子工業稱重儀的軟件主要以下麵兩個目標為基礎進行開發：

①軟件設計提高精度，軟件流程圖略

由上述分析可知，該稱重儀在整個測量係統硬件的各級組成中都進行了不同程度的處理，從而提高了整個稱重係統的測量精度。但是，由於硬件設計所受的限製和係統受到外界幹擾的影響，在實際稱重過程中仍不可避免地產生一些誤差。其中包括係統誤差、隨機誤差和疏失誤差。因此在該稱重儀設計的過程中，經過對係統測量結果的分析處理，編製軟件對整個係統進行了補償和修正，從而使係統的精確度得到很大提高。

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