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高精度電子天平的系統組成一般分為六個部分

2019-01-22 浏覽次數:65

高精度電子天平是天平中的一種,能夠實現快速稱量、操作簡便、直接讀數,實際抗幹擾能力較強,并基于計算機實現了智能化與數據統計分析、醫藥衛生以及航空航天等領域内均發揮着重要的作用。
1、系統組成
高精度電子天平系統是一個閉環伺服系統,秤盤通過立柱連杆與線圈連接。任何一個平衡控制系統為了進一步提高其精度和穩定性,往往需要加進閉環系統。系統運行中,采用分層數字濾波技術保證高精度,采用程序跟技術保證稱量的重現性,線性化處理保證天平的線性度。
2、精度影響因素
由于計量精密、靈敏度高,因而溫漂與時漂成為影響高精度電子天平計量性能的主要因素。研究可知,低功耗、低時漂、低噪聲電子元件的選擇、電路設計、正确安裝、天平水平調整和預熱使用,都是減小誤差提高準确度的措施。
3、時漂的自動校準
高精度電子天平長時間工作不穩定,則會出現時漂情況,随着使用時間的延長以及重力加速度的變化,電子分析天平的永磁體磁感應強度與傳感器力敏元件的内部應力也會發生一定變化。而時漂所展現出的鮮明狀态,則是天平加載不變,而測量輸出變化緩慢。
4、原理及硬件設計
自動校準原理;一旦定時器時間到,單片機通過I/O對繼電器的開斷進行準确控制。繼電器導通狀态下,電機帶動轉軸中端的半圓形擋闆A開始轉動,直至旋轉至光電開關部位,電機停止轉動,天平内部标準砝碼被擡起,此時天平進行空載校準。之後啟動電子,旋轉脫離光電開關部位,光電開關導通,天平内部标準砝碼下降,方可進行滿載校準。整個流程下來就完成了自動校準。
就直流減速電機來看,其轉動力矩大,體積小,裝配簡單且便于使用。高速電動機所産生的原始動力能夠産生大扭力,帶動較重物體轉動。以DJ12V30直流減速電機為例,其以标準兩線接口實現正轉與反轉控制,無負載工作電流為120mA,功率為3W。
就固态繼電器來看,其輸入端與輸出端之間采用隔離器件來實現電隔離,額定電壓一般為220VAC50Hz±10%。額定電流一般為AC:10A,DC:20。
5、軟件編程
單片機通過定時器來确定自動校準時間,即通過定時器來控制繼電器的開斷從而控制電機的轉動進行祛碼的加載。然後通過光電開關的通斷來判斷祛碼是否加載到位。
6、溫度補償系統的設計
在一些單片機傳感器測量系統中,要解決傳感器溫度誤差補償問題,首先要測出傳感器點的溫度,該溫度采集信号送入單片機。測溫元件通常是安裝在傳感器内靠近敏感元件的地方,用來測量傳感器點的環境溫度,測溫元件的輸出經放大及轉換送到單片機,單片機通過并行接口接收溫度數據,并暫存溫度數據。信号采樣結束,單片機運行溫度誤差補償程序,對傳感器信号的溫度誤差進行補償。
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