[發明專利]自動補償信號采集系統

有效

• 申請號: 201110318720.9
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102506982A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王國忠;王澤瑜
• 申請（專利權）人: 深圳市杰曼科技有限公司
• 主分類號: G01G23/00
• 分類號: G01G23/00;G01G23/48
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李新林

技術領域

本發明涉及工業自動化領域，更具體地涉及一種用于精密檢重設備的自動補償信號采集系統。

背景技術

隨著電子技術飛速前進的腳步，工業自動化系統引導著各項控制技術向更快、更精、更準的方向迅速發展。在通過采集實時重量值來實現自動化控制的工業領域，如路橋、建筑、化工、飼料、肥料、冶金等等需要實現包裝、配料、檢重、測力等自動化控制的各類現場，一般都設置有重量信號采集系統以實現自動化控制。如圖1所示，上述重量信號采集系統一般包括基準電路16、稱重傳感器15、信號放大電路14、濾波電路13、A/D轉換電路12以及微控制器(MCU)11，其中，采用稱重傳感器15進行重量信號采集，然后再進行濾波、放大等處理，經A/D轉換電路12實現由模擬量到數字量的轉換，再由系統控制內核MCU11讀取轉換得到的數字信號，運算出對應的實時重量值，最后根據實時重量值對現場的系統進行相對應的邏輯控制，達到對應用系統的實時自動化控制的目的。

然而，基于上述重量信號采集系統，在實時數據采集過程中，由于系統中各部分電路均會存在一定的不穩定特性，如電纜的內部阻抗以及長距離傳輸帶來的干擾；應用電阻、電容的溫度漂移、蠕變帶來的放大倍數的變化；A/D芯片本身的溫度漂移、蠕變等等，這些因素都會導致采集到的數據與真實值相比較存在偏差，使控制系統的精度與準度受到無法逾越的影響。

因此，有必要提供一種具有自動補償功能的信號采集系統以提高系統的檢測精度和準度從而解決上述缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用于精密檢重設備的自動補償信號采集系統，該自動補償信號采集系統具有較高的檢測精確度和準確度。

為了實現上述目的，本發明提供的自動補償信號采集系統包括電源模塊、微控制器、基準電路、A/D轉換電路、硬件濾波電路、放大電路及稱重傳感器，此外還包括補償模塊，所述補償模塊包括模擬開關電路及分壓電路，所述稱重傳感器對所述分壓電路及基準電路輸出一對反饋信號，所述基準電路根據所述反饋信號進行處理而對所述A/D轉換電路輸出基準電壓，所述分壓電路對所述反饋信號進行分壓而產生基準信號，所述模擬開關電路交替采集來自所述稱重傳感器的輸出信號及來自所述分壓電路的基準信號以確定電路偏差進而實現電路補償。

在本發明一較佳實施例中，所述稱重傳感器為電阻應變橋式傳感器。

較佳地，所述分壓電路包括電壓跟隨器及連接于所述電壓跟隨器的輸出端的若干精密電阻。

較佳地，所述電壓跟隨器包括兩運算放大器及分別連接于所述兩運算放大器輸入端的電阻R1和R2，所述若干精密電阻包括依次串聯的電阻R3、R4和R5。

較佳地，所述電源模塊對所述稱重傳感器的供電電壓為5V，所述運算放大器的供電電壓為10V，所述電阻R3、R4及R5的電阻值分別為24.9K歐姆、100歐姆及24.9K歐姆。

同樣較佳地，所述模擬開關電路包括ADG409BR芯片，所述ADG409BR芯片包括兩連接至所述微控制器的控制引腳，所述微控制器通過所述控制引腳對所述ADG409BR芯片產生控制信號而實現信號交替采集控制。

與現有技術相比，本發明提供的自動補償信號采集系統中的稱重傳感器采用六線制連接而對分壓電路及基準電路輸出一對反饋信號，基準電路根據反饋信號而對A/D轉換電路輸出基準電壓進而實現對傳感器傳輸電纜的長線補償，而分壓電路及模擬開關電路的配合使用可對實際信號和基準信號進行切換采集以實現電路中的溫度補償和老化補償，從而大大地提高了系統的精確度及準確度。

通過以下的描述并結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發明的實施例。

附圖說明

圖1為現有重量信號采集系統的電路結構示意圖。

圖2為本發明自動補償信號采集系統一實施例的電路結構示意圖。

圖3為圖1所示自動補償信號采集系統中分壓電路及基準電路的示意圖。

圖4為圖1所示自動補償信號采集系統中模擬開關電路的示意圖。

圖中各附圖標記說明如下：

微控制器????11????A/D轉換電路12

硬件濾波電路13????放大電路????14

稱重傳感器??15????基準電路????16

補償模塊????17????模擬開關電路171

分壓電路????172???電源模塊????18

傳輸電纜????19

具體實施方式