[實用新型]自動定量秤中稱重傳感器用高精度低紋波電源電路

有效

• 申請號: 201922073080.4
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN210719389U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 陳優
• 申請（專利權）人: 無錫市瑞利技術開發有限公司
• 主分類號: G01G23/00
• 分類號: G01G23/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本實用新型公開了一種自動定量秤中稱重傳感器用高精度低紋波電源電路，涉及電子電路領域，該高精度低紋波電源電路包括初級電源電路和次級電源電路，初級電源電路輸出的高紋波普通正負電壓并不直接輸出給稱重傳感器，而是輸出給次級電源電路進行供電，次級電源電路利用了高精度高穩定超低溫漂的電壓基準芯片，同時結合超高精度超低噪聲運算放大器組成的比較電路，再引入了二級計量標準高精度電阻，從而可以產生正負對稱的5V電源提供給稱重傳感器，精度高、穩定性好、成本低、基本不增體積，在滿足自動定量秤的體積要求的基礎上實現超低溫漂、超低紋波和超高精度，滿足稱重傳感器使用需要，有利于提高自動定量秤的精度和穩定性。

技術領域

本實用新型涉及電子電路領域，尤其是一種自動定量秤中稱重傳感器用高精度低紋波電源電路。

背景技術

自動定量秤主要包括稱重傳感器和稱重控制器，稱重控制器可以通過稱重傳感器感知灌裝對象的實時重量，從而對給料過程進行實時控制。自動定量秤中的稱重傳感器本質是一個應變電阻組成的橋式電阻電路，稱重傳感器是一個彈性剛體，在受到重力影響后，會做出有規則的彈性形變，從而讓應變電阻橋產生電阻差，通過對電阻橋加載激勵電源可以將這個電阻差轉化為電壓差，最終對外輸出給稱重控制器。這里主要涉及兩個關鍵技術：

1、稱重傳感器彈性形變和應變電阻橋電阻變化的線性和精度。也即當重量施加于稱重傳感器時，稱重傳感器的彈性形變引起埋設在稱重傳感器內部的應變電阻片的阻值產生變化，而且這是線性變化。這個技術由稱重傳感器廠家負責實現，目前基本上，最普通的稱重傳感器可以實現C3基本精度，即在其標注的量程內，可以實現3000個分度要求，同時精度要求可以達到萬分之二。

2、目前現有的稱重傳感器都會標明一個參數，即靈敏度，一般是mV/V。以最普遍的(2.000+/-0.002)mV/V為例，注意其有效位數在uV上。其詳細含義是，如果給傳感器的激勵電源EXC絕對值是10V電壓(可以是+/-5V，也是是單邊10V)，那么滿量程時，稱重傳感器輸出就是20.000mV，如果這個稱重傳感器是250kg的傳感器，那么對應于kg的話，每公斤就是輸出0.080mV，即80uV。這是一個非常精密的數字，在微伏(uV)級別上(1V的百萬分之一)上。但是這還只是1kg對應的電壓輸出，對于自動定量秤50g～100g之間的精度分辨要求，其輸出電壓就更加小，基本在幾個到十幾個微伏(uV)的級別上。所以這個就要求給稱重傳感器提供的激勵電源EXC要非常精密和穩定，尤其是紋波系數要非常小，最好也是微伏級別的。

為了實現給稱重傳感器提供高精度高穩定的激勵電源，一般的做法是采用電源濾波，尤其是采用多級濾波，但是受限于自動定量秤的體積，這個多級濾波一般只能把電源紋波系數降低到幾個毫伏級(1個毫伏＝1000個微伏)，還不能達到uV基本的要求。如果要繼續降低紋波噪聲，濾波電路要做的很大，導致稱重傳感器激勵電源體積過大，在自動定量秤行業基本不能用。另外，這種做法也很難滿足精度要求，一般只能達到1％的精度，即給出10V激勵電壓時一般給出是10V+/100mV。同時，這一類稱重傳感器傳統激勵電源溫漂也比較大，一般都需要開機預熱穩定后，才能進行高精度稱重，而且由于溫度變化，要經常對自動定量秤進行標定，這也是光增加電源濾波無法解決的。

實用新型內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種自動定量秤中稱重傳感器用高精度低紋波電源電路，本實用新型的技術方案如下：

一種自動定量秤中稱重傳感器用高精度低紋波電源電路，該高精度低紋波電源電路包括初級電源電路和次級電源電路；初級電源電路基于穩壓集成塊，初級電源電路的輸入端連接供電電源，初級電源電路的正輸出端和負輸出端均連接至次級電源電路進行供電；