[發(fā)明專利]一種高精度電子天平稱量系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510728557.1
• 申請日: 2015-11-02
• 公開（公告）號: CN105258767A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李樹軍;史鵬博;孫士俊;史東亮
• 申請（專利權(quán)）人: 天津眾達(dá)精密機(jī)械有限公司
• 主分類號: G01G7/02
• 分類號: G01G7/02
• 代理公司: 天津市新天方有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12104
• 代理人: 張強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種稱量系統(tǒng)，尤其涉及一種精度高，重復(fù)性好的電子天平稱量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電子天平是一種高精度質(zhì)量計(jì)量儀器,是廣泛應(yīng)用于科研、高等院校、工廠、實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，具有稱量準(zhǔn)確度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、全自動校準(zhǔn)、故障自診斷、操作方便等特點(diǎn)。

目前，國內(nèi)生產(chǎn)的電子天平的電路集成度低，大多數(shù)采用由運(yùn)算放大器、比較器等組成的雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，且采用模擬電路實(shí)現(xiàn)非線性修正和溫度補(bǔ)償，存在電路復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、準(zhǔn)確度低、可靠性差等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種高精度電子天平稱量系統(tǒng)。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案：

一種高精度電子天平稱量系統(tǒng)，主要包括光電檢測電路、PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路、電磁力平衡結(jié)構(gòu)、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器系統(tǒng)和溫度檢測模塊，所述的光電檢測電路的輸出端連接到PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路上，PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路的輸出端連接到電磁力平衡結(jié)構(gòu)上，電磁力平衡結(jié)構(gòu)的輸出端分別連接到光電檢測電路、信號調(diào)理電路和溫度檢測模塊上，信號調(diào)理電路的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集模塊上，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端連接到微處理器系統(tǒng)上。

所述的電磁力平衡結(jié)構(gòu)中包括電磁力平衡傳感器，遮光片、發(fā)光管和光敏管，遮光片設(shè)于發(fā)光管和光敏管之間。

所述的數(shù)據(jù)采集模塊由24位高精度A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)合高性能的基準(zhǔn)芯片組成。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明巧妙的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得儀器性能穩(wěn)定、重復(fù)性好、準(zhǔn)確度高，與以往系統(tǒng)相比具有更好的綜合性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框架圖。

具體實(shí)施方式

一種高精度電子天平稱量系統(tǒng)，主要包括光電檢測電路、PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路、電磁力平衡結(jié)構(gòu)、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器系統(tǒng)和溫度檢測模塊，所述的光電檢測電路的輸出端連接到PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路上，PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路的輸出端連接到電磁力平衡結(jié)構(gòu)上，電磁力平衡結(jié)構(gòu)的輸出端分別連接到光電檢測電路、信號調(diào)理電路和溫度檢測模塊上，信號調(diào)理電路的輸出端連接到數(shù)據(jù)采集模塊上，數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端連接到微處理器系統(tǒng)上。

所述的電磁力平衡結(jié)構(gòu)中包括電磁力平衡傳感器，遮光片、發(fā)光管和光敏管，遮光片設(shè)于發(fā)光管和光敏管之間。

所述的數(shù)據(jù)采集模塊由24位高精度A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)合高性能的基準(zhǔn)芯片組成。

稱量時，秤盤加載前電磁力平衡傳感器處于初始平衡狀態(tài)，加載后，被稱量物體的重力使電磁力平衡傳感器的可動部分發(fā)生位移，使遮光片位移，進(jìn)一步使光敏管感應(yīng)到發(fā)光管發(fā)出光信號的變化，光信號經(jīng)光電檢測電路轉(zhuǎn)換為電壓信號，電壓信號經(jīng)過PID調(diào)節(jié)與驅(qū)動電路的調(diào)節(jié)，提供一個與被稱物體的質(zhì)量m成正比的電流到電磁力平衡結(jié)構(gòu)，促使電磁力平衡傳感器的可以的部分再次發(fā)生位移，調(diào)節(jié)恢復(fù)初始平衡位置，而由電磁力平衡結(jié)構(gòu)的電流信號經(jīng)信號調(diào)理電路調(diào)整為電壓信號，輸入到數(shù)據(jù)采集模塊，經(jīng)過微處理器控制數(shù)據(jù)采集模塊對模擬輸入進(jìn)行等間距采樣，并對轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行數(shù)字濾波、漂移補(bǔ)償、線性化等軟件處理后，輸出并顯示稱量結(jié)果。