数字式智能称重传感器的发展与应用
高精度数字式智能称重传感器的开题报告
高精度数字式智能称重传感器的开题报告一、选题背景智能称重技术应用广泛，涉及到生活、制造业、物流、科研等诸多领域。
在电子电器制造业中，精准的称重技术是重要的质量控制手段。
因此，开发可实现高精度的数字式智能称重传感器对于提升制造业质量管控能力具有重要意义。
同时，随着物联网等技术的快速发展，数字式智能称重传感器将有广泛的应用前景。
二、选题意义目前市场上的传统称重传感器存在不太精准、不太可靠、结构不太合理等问题。
可靠、高精度的数字式智能称重传感器的研究和开发可以大大改善市场上这些问题，并具有以下重要意义：1. 提高制造业质量管控水平，可广泛应用于检测产品的重量等物理量。
2. 提高称重精度和可靠性，保证客户获得更好的使用体验。
3. 计量技术的研究永无止境，数字式智能称重传感器的开发符合时代发展的趋势，以供科研工作者进行进一步研究。
三、研究内容本项目将研究开发一种高精度、数字化、智能化的称重传感器。
主要研究内容包括以下几个方面：1. 数字信号的处理和传输技术：设计数字信号的处理和传输技术，以保证传感器精度和通信稳定性。
2. 硬件电路设计：结合数字信号处理和通信传输技术进行硬件电路设计。
3. 敏感元件的制造和选择：根据实际使用需要，选择敏感元件样机进行测试实验，定位其物理量变化的灵敏程度。
4. 系统软件设计：设计适用于传感器的软件系统，包括数据采集、传输、处理和存储等功能。
四、研究方法本项目将采用计算机仿真、建模、实验验证等方法进行研究。
首先，利用计算机仿真软件对数字信号处理和传输技术进行分析研究；然后，通过实验测试敏感元件的物理量变化灵敏程度，优选敏感元件；接着，采用模拟和实验验证的手段，通过测量和分析数据精度，测试电路的硬件电路设计和数字信号传输技术是否达到了预期效果；最后，开发适用于传感器的软件系统，包括数据采集、传输、处理和存储等功能。
五、预期成果本项目涉及的研发部分涉及硬件和软件两方面。
预期成果如下：1. 研发出一种新型、高精度、智能化的数字式称重传感器。
电子秤功能的实现与应用
电子秤功能的实现与应用电子秤，作为现代生活中常见的计量工具，已经广泛应用于商业领域、家庭生活以及医疗健康等多个领域。
其功能的实现与应用为我们提供了便利和准确的测量结果。
首先，电子秤的功能实现主要依靠传感器技术。
电子秤内部装有称重传感器，通过测量物体对称重平台所产生的压力差来确定物体的质量。
传感器将压力转化为电信号，通过电子元件进行放大、处理和转换，最终显示在电子秤的显示屏上。
这种技术使得电子秤具备了高精度和稳定性的特点，可以准确地测量物体的质量。
其次，电子秤的应用十分广泛。
在商业领域，电子秤被广泛应用于超市、市场等场所，用于称量各种商品的重量，如蔬菜、水果、肉类等。
电子秤的高精度和稳定性可以确保商家对商品的计算和定价准确无误，提高了工作效率和客户的满意度。
在家庭生活中，电子秤常用于厨房，用于称量食材的重量，帮助烹饪过程中的准确配料。
此外，电子秤也常被用于家庭健康管理，用于测量体重、体脂率等指标，帮助人们掌握自己的健康状况。
除了常见的商业和家庭应用，电子秤还在其他领域发挥着重要作用。
在医疗健康领域，电子秤被用于测量病人的体重，以监测病人的健康状况和疾病的发展情况。
在物流行业，电子秤用于称量货物的重量，帮助物流公司准确计算运输成本和货物的数量。
在科学研究中，电子秤也被广泛应用于实验室，用于测量化学试剂和样品的重量，确保实验结果的准确性。
总之，电子秤依靠传感器技术实现了高精度和稳定性的功能，广泛应用于商业领域、家庭生活以及医疗健康等多个领域。
其应用带来了便利和准确的测量结果，提高了工作效率和生活质量。
随着科技的不断发展，电子秤的功能和应用也将不断更新和拓展，为我们的生活带来更多的便利和创新。
浅谈数字传感器的工作原理与应用技巧
【 摘
要 】本 文论 述 了数 字式 传感 器的 工作原 理 ， 通过 对数 字传 感 器 电缆线 接 口定 义方 并
法 、 字传 感器 的安装技 巧 、 数 角差调 试和 标 定等 几个 方 面的论述 ， 阐述 数 字式 称 重传 感 器在 电子
汽车衡 中的应 用技 巧 。 【 键词 】数 字传 感 器 ；工 作原 理 ；应 用技 巧 ；电子衡 器 关 【中图分 类号 】 Ｈ １． 【 Ｔ ７ ５１ 文献标 识 码 】Ｂ
数 字 式称 重传 感 器 （ 称 数 字 传感 器 ）是 在传 简 ， 统 的模拟 式称 重传 感器 的基 础上 发展 起来 的一 种新 型的称重 传感 器 ， 与模 拟式 传感 器相 比 ， 它具有 可靠 性 高 ， 字 内核具 有 保护 电路 ， 故 障报 警 指 示 ， 数 有 一 致 陛好 ， 标定 ， 差容 易调 整 ， 输距 离远 ， 讯速 免 角 传 通
有 的输 出模 拟信 号 小 、 出距 离 短 、 干 扰 能 力差 、 输 抗 安 装调拭 不方 便 等缺点 ， 在上 世纪 ８ 早 ０年代 人们 在 传感 器 壳 内 内置 了放 大 与 ＡＤ转换 电路 ， ／ 即模 拟 式
第
３ ６
卷
传
传感器 ＋数字变送 （ 放大与 ＡＤ电路 ）构成 了第一 ／ ，
度快 ， 防作弊效果显著 ， 降低 了使用成本等特点 。因 此， 目前 在 衡器 行业 倍 受 青 睐 。 为 了更 好 地 应用 好
数字 传感 器 ， 开展 对数 字 传 感器 的工 作 原 理 和应 用
技巧 的研究 是非 常必 要 的 。 １ 数 字式称 重传 感器 的工作原 理
与校正上 。然而 ， 严格意义上讲 ， 数字式智能化传感 器 的智能 化不 仅仅 反 映在传 感 器本 身 的智能化 补偿 与校 正上 ， 重要 的是要 实 现应 用 的智能化 。 更
2024年电子天平市场发展现状
电子天平市场发展现状引言电子天平是一种使用电子式称重传感器测量物体质量的设备。
随着科技的发展，电子天平在市场上的需求也越来越大。
本文将介绍电子天平市场的发展现状，包括市场规模、应用领域、主要厂商等方面。
市场规模电子天平市场在过去几年呈现出稳定增长的趋势。
根据市场调研数据显示，自2016年起，电子天平市场的年增长率一直保持在10%以上。
预计到2025年，全球电子天平市场的规模将达到XX亿元。
应用领域电子天平广泛应用于多个领域，包括实验室、医疗、化工、食品加工等。
在实验室中，电子天平被用于准确测量药品、化学试剂和化学物质的质量。
在医疗领域，电子天平则被用于计量药品配比和检测病人体重。
在食品加工产业中，电子天平用于精确称量原料和成品的重量，确保产品质量。
主要厂商目前，电子天平市场上有许多主要的厂商。
以下是一些知名的电子天平厂商：1.Mettler Toledo：Metlter Toledo是全球最大的电子天平制造商之一，其产品涵盖了实验室和工业用途。
2.OHAUS：OHAUS是一家在全球范围内享有盛誉的电子天平制造商。
他们提供了广泛的产品线，涵盖了实验室、医疗和工业领域的需求。
3.Shimadzu：作为日本著名的科学仪器制造商，Shimadzu也在电子天平市场上占据一定的份额。
他们的产品以精确度和可靠性而闻名。
市场趋势除了以上提到的市场规模和应用领域，电子天平市场还呈现出一些明显的趋势。
1.技术创新：随着科技的进步，电子天平的技术也在不断创新。
例如，一些新型的电子天平配备了更精准的称重传感器和数据分析软件。
2.可持续发展：随着全球可持续发展的要求越来越高，电子天平市场也在迅速适应。
许多厂商开始推出低能耗、环保的电子天平产品。
3.互联网应用：随着物联网技术的发展，电子天平也开始与互联网相连接。
一些先进的电子天平可以与电脑或移动设备进行数据共享和远程控制。
结论综上所述，电子天平市场正呈现出稳定增长的趋势。
2024年称重传感器市场分析现状
2024年称重传感器市场分析现状1. 引言随着物联网和智能技术的迅猛发展，称重传感器市场正迎来更多的机遇与挑战。
称重传感器作为一种重要的基础传感器，已广泛应用于工业、医疗、交通等领域。
本文旨在分析当前称重传感器市场的现状，并展望未来市场发展趋势。
2. 市场规模和增长趋势根据市场研究数据显示，全球称重传感器市场规模持续增长。
报告预测，在未来几年内，全球市场规模将继续扩大。
这主要受益于以下几个因素：•工业应用的增加：工厂自动化和智能制造的兴起，推动了对称重传感器的需求。
称重传感器在生产线上的应用，可以提高生产效率和产品质量。
•物流和运输行业的发展：随着电商和物流业的迅猛发展，对快速和准确称重的需求日益增加。
称重传感器在物流和运输行业的应用广泛，例如快递包裹称重、货车秤等。
•健康医疗领域的需求增长：随着人们对健康重视程度的提高，医疗设备市场的需求也在增加。
称重传感器在医疗设备领域的应用，如电子秤、健康监测仪器等，具有广阔的市场前景。
3. 市场竞争格局分析当前，全球称重传感器市场存在着激烈的竞争。
主要竞争企业包括欧姆龙、Mettler Toledo、海尔斯豪威等。
这些企业通过不断创新和提高产品性能，占据了市场的一部分份额。
此外，一些新兴企业也加入了竞争。
低成本和技术创新是他们的主要竞争优势。
它们通过引入新的材料和制造工艺，降低了生产成本，同时提高了产品质量。
4. 市场发展趋势根据市场分析师的预测，未来称重传感器市场将呈以下发展趋势：•小型化和集成化：随着技术的不断进步，称重传感器将变得更小巧。
通过减小传感器尺寸，可以更方便地集成到各种设备和系统中。
•多功能化：未来的称重传感器将具备更多功能，可以同时实现多个测量任务。
这将减少设备成本和占用空间，提高测量效率。
•高精度和稳定性：随着市场对精确度的要求不断增加，称重传感器的精度和稳定性也将得到提高。
这主要依靠创新的传感器技术和信号处理算法实现。
•极端环境应用：称重传感器的需求越来越多地涉及极端环境，如高温、低温和高压环境。
称重显示仪表中的新宠——数字传感器称重仪表
公 司推 出的两款数字化汽车 袁的功能和使 用方法。最后 【 关键词 】电子称重显
【 中图分类号 】 Ｈ １． Ｔ ７５
电子称重显示器发展到现在
小型化 、 模块化 、 数字化 、 智能化和 能变为多种功能。以前许多必须 ｄ
能现在可以由称重显示器单独完Ｊ
经不仅仅是 “ ， 秤” 功能也远远超 ｝
Ｘ ３ ９一 Ｓ 有一项对数字仪表来说 比较特别 Ｋ １０ Ｄ １
的功能 ， 即轨道衡功能。 模拟仪表不区分从 哪个传感
器传来的信号 ，依靠调整接线盒 内的电阻完成角差
调整。数字仪表用作轨道衡时必须对传感器进行分
组 ，认为同一组的两个数字传感器具有相同的调整 系数， 这样才能完成角差调整工作 。 Ｋ １０ Ｄ １ Ｘ ３９ 一 Ｓ 就 具有这样的功能 。 Ｘ ３ 一 Ｓ 支持的数字传感器与 Ｘ ３９一 Ｓ Ｋ ０Ｄ ２ １ ９ Ｋ ０Ｄ １ １ 是一样的 ， ， 但 是采用的全新的技术。这款仪表的核
来说在使用上非常亲切 ， 通讯 、 大屏幕 、 打印 、 录的 记 存储等功能保持不变。更重要 的是仪表增加了与汉
的数字传感器通讯协议， 我认为， 只要最基本 的一部 多。我们希望更多性能可靠 的数字传感器 问世 ， 我 们的数字仪表也会增加对该种传感器的支持 。
Ｘ ３９ 一 Ｓ 继承了耀华公 司的另一款模拟仪 Ｋ １０ Ｄ １ 表 Ｘ ３９ 一 １ Ｋ １０ Ｄ ０的功能 ， 只是由于采用 了数字传感 器而有所不 同。 它增加了与传感器有关 的一些设置 ， 如设置传感器类型 、 个数 、 地址等。也可以 自 动扫描
Ａ ＢｔＥ ｐ ｒ ｎ ｅ ｉ ｘ ｅｉ ｃ ｅ
由计算机和数字传感器构成的称重 系统 。 第三， 计算机的价格要远高于仪表的价格 。除
浅谈数字称重传感器的技术现状与发展趋势
!"#$"% & ’()* 〔文章编号〕 ： %##! & ’(") * "##$ + #% & ###% & #!
浅谈数字称重传感器的 技术现状与发展趋势
济南节能环保科技有限公司 张延温，武君婷 沈阳海为电力设备有限公司 苏 阳
% 前言 美 数字化称重传感器的推出大概在 ,# 年代末， （-2-） 国 -./-01210/34公司在 ,, 年全美衡器展 览会上首次推出一种将 5 6 7 转换器置于普通应变 式称重传感器中的数字化传感器，即所谓的整体型 数字传感器， 此种传感器曾在美国市场备受瞩目。 电子衡器数字化是九十年代电子衡器发展最突 出的热点， 数字式电子衡器是由数字化称重传感器、 数字化称重显示器、 承重台所组成。随着电子技术、 计算机信息技术及制造技术的发展，提升了电子衡 器的高新技术品质， 使其调试更方便， 通讯更快捷， 智能化程度更高， 抗干扰能力更强。 " 数字化称重传感器 应变式称重传感器生产工艺环节比较多，工艺 比较复杂， 尽管投入大量人力、 物力及精力， 进行温 度、 零点、 灵敏度、 非线性、 滞后、 蠕变等性能补偿及 四角误差调整，现用的补偿技术与设备仍难以达到 高质量要求，普遍存在着生产成本和质量成本一直 居高不下的严重问题。电子技术的飞跃进步，单片 机的普及推广，数字化称重传感器便应运而生。在 软、硬件技术上采用数字化自动补偿与误差修正技 术， 高准确度、 高精度、 高稳定性是传统应变式称重 传感器所不能比拟的。 "8 % 数字化称重传感器 数字化称重传感器是将传统应变式称重传感器 与现代电子技术及计算机软件技术相集成而发展起 来的新型电子称量技术。它采用称重技术在传感器 内部采用高集成化、 高智能化的处理单元， 将模拟重 （模拟 6 数字）转换等预处理， 量信号进行 5 6 7 自动 对应变式称重传感器的零点、 温度、 非线性、 滞后、 蠕 变性能等进行数字化补偿， 最后输出数字信号。 数字化称重传感器主要特点： !
浅谈数字式称重传感器的原理与应用
汽 车衡 最 先 进 的技 术 水 平 。
１ 数 字 式 称重 传 感 器 的发 展 与 工 作原 理
传 统 的模 拟 式 称 重 传 感 器 输 出 的 是模 拟 信 号 ， 名 思 义 ， 字 式 顾 数
实 现 工 业 级 通 讯 ． 远 通 讯 距 离 可 达 １ ｋ 可 在 恶 劣 的 电 磁 干扰 背 最 ． ｍ， ２ 景环 境 下 可 靠 工作 。
通 过 数 字 补 偿 电路 和 工 艺 ， 以进 行 线 性 、 后 、 变 等 补 偿 ， 可 滞 蠕 内装 温 （ ）ｌｃ ２ Ｂａｋ黑 色 电 源一 接 电源 地 Ｇ Ｄ Ｎ
蚕 甲
度 传 感 器 ， 过 补偿 软 件 可 进行 实 时 温 度 补偿 ， 址 可调 ， 于应 用 与 通 地 便
２１ ０ ０年
第２ ５期
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ ＹＩ Ｏ ＭＡ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｇ ＮＦ Ｒ ＴＯＮ
０科教 前沿。
科技信 息
浅谈数字式称重传感器的原理与应用
孙 旺 刘 秀 丽 王 云 民 （ 曹县质 量技术 监督局 山东 曹 县 ２ ４ ０ ） ７ ４ ０
【 摘 要 】 文 着重 论 述 了数 字式 传 感 器 的 工作 原 理 ， 通过 对 数 字 传 感 器 电缆 线 接 口定 义 方 法 、 字 传 感 器 的安 装 技 巧 、 差调 试 等几 个 本 并 数 角 方 面 来 阐述 。
与 校 正 上 ． 重要 的是 要 实 现应 用 的 智 能 化 。 更
（ Ｗｈｔ ４） ｉ ｅ白色 信号 一 接 Ｒ ４ ５信 号负 ｓ８ （ ） ｌ ｗ 黄 色 屏 蔽 接 外 壳地 ５Ｙｅ ｏ ｌ
字 式 智 能 化 传 感 器 的智 能 化 不 仅 仅 反 映在 传 感 器 本 身 的 智 能 化 补 偿 ２２ 使用 时要 注 意 以 下 事项 ． 请使用线性电源 （ 电池 、 变压 器 稳 压 后 输 出 的 电 源 ）不 要 使 用 开 ， 第 三 代 数 字 式 智 能 称 重 传 感 器 由模 拟 式 传 感 器 、 字 变 送 （ 大 关 电源 。 因 为 开关 电源 的 纹 波 和链 波 都 比较 大 ， 数 放 不适 合 做 高 精 度 的测 与 ＭＤ转 换 ）传 感 器 软 件补 偿 和 智 能 化 自控 软 件 组 成 ， 、 它具 有 敏 感 功 量 电源 。
传感器在电子秤中的应用ppt
电容式传感器
电容式传感器是一种利用电容原理将被测量转换成电信号 的传感器。
电容式传感器广泛应用于各种静态和动态测量中，例如液 位传感、料位传感、厚度传感等。
Hale Waihona Puke 电容式传感器的工作原理电容式传感器的工作原理是当被测物体发生位移或形变时， 会引起极板间的距离变化，从而引起电容的变化。
网络化、数字化
随着互联网和物联网的不断发展，电子秤和传感器的发 展趋势开始向网络化、数字化方向发展，如无线通信、 远程控制等。
电子秤与传感器的未来应用领域
工业生产
工业生产中需要高精度的电子秤和传感器来对原 料、半成品和成品进行精确的称重和检测，以保 证生产过程的稳定性和产品的质量。
医疗保健
医疗保健领域需要高精度、高稳定性的电子秤和 传感器来监测患者的血压、体温等生理参数，为 医生提供准确的诊断依据。
清洁维护
保持传感器表面清洁，避免灰尘和 杂物对测量的影响，同时注意定期 维护保养。
05
电子秤与传感器的未来发展
电子秤与传感器的发展趋势
多元化、多功能化
随着应用领域的不断扩展，电子秤和传感器的发展趋势 呈现出多元化、多功能化的特点，如高精度、高稳定性 、高可靠性等。
智能化、自动化
随着技术的不断发展，电子秤和传感器的发展趋势开始 向智能化、自动化方向发展，如自动校准、自动检测、 自动诊断等。
传感器在电子秤中的重要性
传感器是电子秤的重要组成部分，其作用是将质量信号转换为电信号。通过 使用传感器，电子秤能够实现高精度、快速、方便的称量，同时延长了使用 寿命。
电子秤和传感器的关系
数·模称重传感器的应用
按顺序在每个传感器上都分别加载相同的载荷 ，仪表会 自动完成 角差 补偿 ，而 在使用 中出现 角差 不平衡 产 生较 大误差时 ，如某一 角的显示值 Ｐ 与标准砝码 Ｍ 不符 时，即可将主菜单调至 “ 系统维护” 中的 “ 仪表 自诊 断”程 序 ，在 “ｏ ｒｃｌ维 护 ” 中查 看 相 应 的角 差 系 Ｐ ｗｅ ｅ ｌ
器的 ３ 倍 ；数字式称重传感器所配套 的智能型数字 —４ 称重显示器的价格也 比普通称重显示器的价格高几倍。
数 字式称 重传 感器 在实 际 中的应 用 ：数字 式 电子 汽
车衡是 由数字式称重传感器 ，称重显示器 ，模块式承重
台 的和基础 四部 分组成 ，数 字化 技术 提升 了电子汽 车 衡 的品质 ，使其 调试 更 方便 ，使 用 更 安 全 ，维 护 更 简 单 ，
可靠 的数 学模 型 是保 证数 字补 偿 的前 提 ，而根 据数 学模
通讯更便捷 ，智能化程度更高 ，抗干扰能力更强。采用 数字式称重传感器，并用托利多 Ｔ ０ ８０型智能化称重显 示仪表 ，其所有的设定 （ 零点调节 ，角差调整 ，称量标
定 ，角 差系数 的修 改 以及所 有 的功能 等 ）都可 以通 过 数
温度 ，灵敏度 ，线性 ，泻后 ，蠕变等补偿方式和补偿工
艺 ，远 远不 够完 善 ，多项 补偿 之 间都互 相作 用 ，不 可避
免地产生残余误差 ，这样就限制了它的准确度和稳定性 的进一步提 高。那么它 的优点 就是价格便宜 ，便 于维 修 。在 电子汽车衡的使用中能满足其要求。
数 字式 称重 传感 器基 本上 是 自动化 生产 ，人 为 因素
字键盘在显示屏上调 出并调整 ．在偏裁调整时 ，只要将
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发的热点 ! 本文结合国内外数字式智能称重传感器的发展与应用情况 " 重点介绍整体型 和分离型数字式智能称重传感器及其称重系统的基本原理 " 主要功能与特点 " 数字补偿 技术与工艺 " 并简要的介绍了整体型和分离型模块化数字式智能称重传感器在电子称重 技术中的应用 !
! 关键词 " 数字式智能称重传感器 # 模拟式称重传感器 # 数字称重系统 # 数字补偿
年 第
!!
卷 第 期
$
#3整体型数字式智能称重传感器
如前所述 " 在称重传感器内部安装有放大 # 滤 波 #(4* 转换 "微处理器芯片和温度敏感元件等组成 的数字处理电路 " 利用微处理器芯片已存入的软件 "
!
科 技 应 用
实施各项数字补偿工艺 !进行综合性能测试和检定 ! 最后采用电子束焊或激光焊进行密封 " 因数字变换 与补偿电路和称重传感器为一整体 ! 故称为整体型 数字式智能称重传感器 " 数字式智能称重传感器的制造工艺完全不同于 模拟式称重传感器 " 主要是两个环节 ! 其一是在弹 性元件组成惠斯登电桥电路后 ! 通过试验 # 测试 # 建 立数字补偿技术与工艺要求的各补偿项目的数学模 型 !形成便于程序化计算的公式 !便于编制成补偿计 算软件 " 主要是线性补偿 !蠕变补偿 ! 零点和灵敏度 温度补偿等数学模型 " 因为 ! 数字补偿技术与工艺 是建立在合理的物理模型和数学模型基础上 ! 给出 准确 #可靠的数学模型是保证数字补偿精度的前提 " 其二是根据数学模型编制出简单 # 实用 # 有效的补偿 计算软件 ! 存储在微处理器芯片中进行各项误差修 正与补偿 " 软件技术主要有 $ 数字滤波技术一称重 传感器的模拟输出信号 ! 经 !"# 变换后进入微处理 器时 !常混进尖脉冲之类的随机噪声干扰 !必须予以 削弱和滤除 % 标度变换技术 & 称重传感器的模拟信 号 ! 经 !"# 变换 后 得 到 一 系 列 的 数 码 ! 必 须 将 其 换 算成带有量钢的数据后才能运算 # 显示 % 数字调零技 术一采用各种程序来实现零点漂移 # 增益漂移等偏 差校准 % 温度补偿技术一建立表达温度的数学模型
!""# $
的需求愈来愈多 " 对衡器行业提出了电子衡器数字 化 $智 能 化"用 数 字 称 重 系 统 突 破 模 拟 称 重 系 统 的 局限性等要求 ! 众所周知 " 数字称重系统要求称重 传感器和称重仪表系统以数字形式出 ! 目前在用 的模拟式称重传感器 " 由于电阻应变转换原理决定 了无论采用何种电阻应变计进行制造 " 其本身都不 能产生具有数字特征的输出信号 " 而且存在着输出 的模拟信号小 " 一般为 +*. ,!/0# 传输距离短 # 抗干 扰能力差 # 称重显示控制仪表复杂 # 安装 $ 调试不方 便等先天缺陷 ! 根本适应不了电子衡器数字化 $ 智 能化的要求 ! 因此 " 引起了人们对模拟式称重传感
年 第
!!
卷 第 期
!
!"#$%"$ & ’$"(%)*)+, - .//*#"01#)%
智能称重传感器是与称重仪表等共同研制开发的 一项系统工程 ! 数字式智能称重传感器具有输出信号大 " 数字 信 号 是 一 组 组 高 低 电 平 信 号 "有 格 式 #有 规 律 的 组 成 " 一般为 "!" $ 抗射频电磁场辐射等干扰能 力 强 $ 信号传输距离远 " 一般可达 #!$% " 附加电源后可超 过 &$$%$ 安 装 # 调 试 方 便 $ 易 实 现 智 能 化 控 制 等 特 点 "完 全 克 服 了 模 拟 式 称 重 传 感 器 的 缺 点 "是 数 字 化 电 子 衡 器 #自 动 称 重 计 量 与 控 制 系 统 #需 要 自 动 校 准 的 称 重 系 统 #复 杂 结 构 的 各 类 配 料 秤 #容 积 秤 和超大型电子衡器的首选产品 ! 从电子衡器的品种 # 结构 # 用途上看 " 数字式智 能称重传感器" 不可能完全取代模拟式称重传感 器"在 今 后 一 个 比 较 长 的 时 期 内"模 拟 式 称 重 传 感 器 " 仍然是称重传感器发展与应用的主流 ! 但我们 必须重视并认真研究数字式智能化称重传感器及 其在数字称重系统中的应用 ! 二 #数字化与数字式称重传感器的区别 模拟式称重传感器的被测重量参数虽然最初 是由敏感元件以模拟形式给出 " 但都还要转换成模 拟电压或模拟电流 ! 在制造工艺 #电路补偿与调整 # 信号调理# 模一数转换等方面已经积累了很多经 验 " 因而应用面比较广泛 ! 但其输出信号小 " 传输距 离短 " 抗干扰能力差 " 各补偿项目交互作用 " 电路补 偿与调整工艺复杂 " 不但耗时费力而且补偿精度较 低等缺陷 " 决定了模拟式称重传感器向数字式智能 化方向发展 " 只能寄生于应变电桥之外的数字转换 单元 " 变模拟信号为数字信号 ! 因而 " 出现了两种数 字转换途径 " 一种是将模拟式称重传感器的输出信 号 "通 过 安 装 在 其 内 部 的 数 字 变 送 器 "变 为 数 字 信 号输出 "通常称为数字化称重传感器 ! 即 % 模拟式称重传感器 ’ 数字变送器 ! 数字化称重 传感器 数字变送器可以作得很小" 称为数字变送模 块 " 一般都将它固定在模拟式称重传感器的接线盒 内 " 即方便调试又有利于密封 ! 数字化称重传感器 的力学和温度性能指标 " 都是以模拟式称重传感器 的制造工艺和电路补偿与调整技术为基础的 " 数字 变送器只是将模拟输出信号数字化 " 并不能提高各 项性能指标 ! 相反 "如果数字变送器质量不佳 " 还会 损失一些固有的性能 " 因而生产厂家通常挑选那些 电路补偿精度高 " 综合性能好的模拟式称重传感器 进行数字化处理 !
科 技 应 用
另一种是彻底脱离模拟式称重传感器的制造工 艺和传统的电路补偿与调整技术 " 开发新型的数字 式智能称重传感器 ! 它是在弹性元件贴片 # 固化 #后 固化和布线组桥后 " 就脱离模拟式称重传感器的制 造工艺 ! 通过由放大 " 滤波 "()* 转换 " 微处理器芯 片 " 温度敏感元件等元器件组成的数字式电路 " 以及 标度变换 " 数字滤波 " 数字调零 " 数字补偿等软件技 术 " 使称重传感器输出的数字信号成为一组组有格 式 # 有规律的高低电平信号 " 经过效率高 # 可靠性好 的接口实现远距离传输 ! 即 % 弹性元 件 电 桥 电 路 + 数 字 式 智 能 化 电 路 ’ 数 字 补偿技术与工艺! 数字式智能称重传感器 典型的模拟式称重传感器系统的模一数变换器 只有 #&& ,-./比特 0 " 即有 !$$$$ 个可用计数 " 而数字 称重系统中的每一个数字式智能称重传感器的分辨 率为 1$& ,-. "即有 #$$$$$$ 个可用计数 ! 所以 " 一个 由 2 只数字式智能称重传感器组成的数字式称重系 统 " 可以提供 2$$$$$$ 个可用计数的分辨率 ! 这种 高分辨率对数字称重系统 " 特别是对那些大的死载 " 小的活载的称重系统是至关重要的 ! 这在传统的模 拟式称重传感器组成的称重系统中是很难实现的 ! 模拟式称重传感器 "基本上是手工化生产 " 人为 的因素对产品质量影响较大 ! 零点温度 " 灵敏度温 度 " 线性 # 滞后 # 蠕变等补偿方法和补偿工艺还不够 完善 " 各项补偿之间交互作用 "不可避免的产生残余 误差 " 限制了准确度和稳定性的进一步提高 ! 数字式智能称重传感器 " 基本上是自动化生产 " 人为的因素对产品质量影响很小 ! 其数字调零 " 标 度变换 " 温度补偿 " 线性 # 滞后 # 蠕变补偿等 " 都是通 过内部的微处理器收集 # 处理并存储各种数据 ! 由
=8 个焊点的模拟式称重传感器 " 而称重传感器的平
均无故障时间与其含有的电子元件和焊点数成反 比 ! 因此 !稳定性和可靠性必然有所下降 % ’7 (内部的电子元件决定了工作温度范围小 ! 一 般为948#>8$" 如需在 948$ 以下的环境工作时 ! 应 选用的低温元器件 ! 其成本将呈几倍甚至 48 倍上 升% ’= (将数字电路置于称重传感器内部后 !除按常 规检测 # 标定外 ! 还应按称重仪表的要求进行静电放 电抗扰度 # 射频电磁场辐射抗扰度和电快速瞬变脉 冲群抗扰度等试验 % ’> (数字式智能化电路置于称重传感器内部 ! 降 低了防爆等级 !若满足防爆要求 !必须采用较昂贵的 防爆和隔爆措施 % ’5 (制造和维修成本较高 ! 无论是电阻应变计电 桥电路部分还是数字式智能化电路部分出现故障 ! 均需整体更换一个新的数字式智能称重传感器 "
技术 # 数字补偿软件
! 中图分类号 " $%&’"(’
! 文献标识码 " )
! ! 一 $概述 自从 +* 世纪 ,* 年代初 " 利用粘贴式电阻应变
计的模拟式称重传感器问世以来 " 经过 -* 多年的 种 种 改 进 与 发 展 "从 结 构 设 计 $制 造 工 艺 到 综 合 性 能指标$稳定性和可靠性都达到较高的水平"在 各 种电子衡器和称重计量与控制系统中得到了广泛 的应用 ! 随着科学技术的进步 " 工业过程自动化水 平的提高 " 特别是数字技术与信息技术的发展 " 在 称重计量与控制系统中 " 应用数字技术与数字系统