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控制、計量的重要核心元件被大量應用在商貿(mào)、機械、糧食、冶金、礦山、建材等領域。目前廣泛應用的傳統(tǒng)的二次儀表式稱重傳感器將應變電橋輸出的模擬信號直接傳送到二次儀表，放大，模數(shù)轉換后顯示輸出，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題。本文針對目前國內(nèi)通用的稱重傳感器存在的問題，提出了一種將稱重傳感器信號直接數(shù)字化的技術，將應變電橋式稱重傳感器的輸出信號直接數(shù)字化后，通過RS485方式進行傳輸，解決了傳輸距離

2、短和組網(wǎng)容量小的問題，經(jīng)實驗驗證系統(tǒng)精度達0.1μV／20mV(分度達到200000)，且具有重復精度，穩(wěn)定性好等特點。 本文共分六章。 第一章闡述了稱重傳感器的基本測量原理，發(fā)展趨勢。概述了信號處理和抗干擾設計相關知識。最后介紹了課題研究的目的、內(nèi)容、目標和意義。 第二章首先分析了二次儀表式稱重傳感器存在的問題，針對問題提出了創(chuàng)新的直接數(shù)字式稱重傳感器結構，并根據(jù)創(chuàng)新的系統(tǒng)結構、創(chuàng)新的信號調(diào)理技術、結合∑－△原理和斬

3、波技術的模數(shù)轉換技術等三個系統(tǒng)核心技術進行論述。最后，通過引入比率激勵技術，闡述了進一步優(yōu)化系統(tǒng)設計的方法。 第三章從電橋非線性誤差、溫度變化和零漂、噪聲、寄生熱偶、長導線測量電阻等幾個制約提高直接數(shù)字式稱重傳感器的精度的因素進行了分析，并提出了相應的提高精度的措施。 第四章介紹了直接數(shù)字式稱重傳感器的抗干擾設計。首先對直接數(shù)字式稱重傳感器所受的外界干擾進行了分析，并從抗干擾屏蔽層設計、硬件抗干擾設計和一階滯后數(shù)字濾波設