電子稱重技術(shù)

衡器是計量器具的一個重要組成部分。過去人們稱計量為“度量衡”。所謂度，是指用尺（如古時的骨尺、牙尺及以后漸次問世的竹尺、木尺、皮尺、鋼尺等）測量物體的長短；所謂量，是指用容器（如古時的合、升、斗、斛及以后使用的量桶、量杯等）測量物體的體積；所謂衡，則是指測量物體重量。

計 量 術(shù) 語

絕對誤差---是某量值的給出值與其真值之差（在自然界中是沒有真值的）。

相對誤差---是絕對誤差與真值之比，主要用于測量的準(zhǔn)確度。

系統(tǒng)誤差---在相同的條件下多次測量同一量時，誤差的絕對值恒定，或在條件改變時與某個因素成函數(shù)關(guān)系的有規(guī)律的誤差，簡稱細(xì)差。

隨機(jī)誤差---服從統(tǒng)計規(guī)律的誤差，隨即誤差表明了測量結(jié)果的分散性。

精密度------是隨機(jī)誤差大小的標(biāo)志，精密度越高隨機(jī)誤差越小，但不一定準(zhǔn)確。

準(zhǔn)確度------顯示值與真值的偏離程度。準(zhǔn)確度高并不一定精密。

精確度------精確度高表明精密度和準(zhǔn)確度都比較高。

穩(wěn)定性------儀表的指示值在一段時間中的變化（規(guī)定時間）。

一  類別：按工作方式可分為機(jī)械秤（磅秤），電子顯示秤，自動計量系統(tǒng)。按使用方式可分為案秤，臺秤，小地秤，電子汽車衡，直示吊秤，無線數(shù)傳吊秤，定量包裝系統(tǒng)。按功能可分為，計重秤，計數(shù)秤，計價秤。

二  系統(tǒng)組成：傳感器電路；A/D電路；單片機(jī)電路；顯示電路；鍵盤電路；輸出接口電路；電源電路；以及各種智能電路。

三  簡介：

傳感器電路：

它是把非電量（壓力，扭力，溫度，濕度，光敏）轉(zhuǎn)換成電量（流電壓）的功能轉(zhuǎn)換器件。工作原理：外界的作用力使傳感器的彈性梁發(fā)生形變，隨之使貼在彈性梁部位的應(yīng)變片也發(fā)生阻止變化，四個應(yīng)變片是接成橋式測量電路，在激勵電壓的作用下，輸出信號也發(fā)生正比的變化（電量）。傳感器的精度直接影響稱量的精度。

A/D電路的信號流程：

傳感器的輸出信號經(jīng)過LC濾波進(jìn)入運放電路放大，由反饋網(wǎng)絡(luò)控制放大倍數(shù)，得到穩(wěn)定的信號。經(jīng)過隔離電阻并電容濾波在進(jìn)入有源濾波器整形后進(jìn)入A/D電路的模擬輸入口進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，A/D電路必須有穩(wěn)定的工作電壓，穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓，穩(wěn)定的低漂移的輸入信號，標(biāo)準(zhǔn)的時鐘信號，在單片機(jī)的控制下轉(zhuǎn)換出數(shù)字信號（BCD）碼。“INT1，INT0”中斷信號使系統(tǒng)識別被測對象的量值變化。

3  單片機(jī)電路：它是把CPU（中央處理器），一定容量的存儲器，若干輸入輸出（I/O）接口等部件集成在一小快硅片上的微型機(jī)算計，簡稱單片機(jī)。

A  簡介：自1976年美國Intel公司推出第一代8位通用但片機(jī)系列MCS—48，20年來世界各大半導(dǎo)體公司開發(fā)生產(chǎn)的彈片機(jī)系列，各具特色品種齊全。目前單片機(jī)正在過程控制，數(shù)據(jù)采集，智能儀表，機(jī)電一體化，家用電器，以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮作用。

B 內(nèi)部結(jié)構(gòu)：寄存器，端口，存儲器，復(fù)位電路，振蕩器等（彈片機(jī)內(nèi)部電路）。專用寄存器（SFR）：CPU對它進(jìn)行讀操作，得一隨機(jī)數(shù)，寫操作無效。A 累加器：CPU進(jìn)行各種算術(shù)運算和邏輯運算時都要與累加器配合。B 寄存器：執(zhí)行乘除運算指令時要用到B寄存器，其他時用做數(shù)據(jù)積存。 C 斷口鎖存器（0~3）：80H，90H，A0H，B0H四各單元，就是P0，P1，P2，P3。 D 串行數(shù)據(jù)緩沖：包括發(fā)送，接收。E 控制寄存器：中斷優(yōu)先級IP，中斷允許IE，串行口控制SCON，電源控制PCON。 F 程序計數(shù)器PC：功能是保存下一次要執(zhí)行的指令。使用者不能訪問。端口：如8位機(jī)，有四個8位雙向端口。每個端口均由鎖存器P0~P3，輸出驅(qū)動器和輸入緩沖器組成。

顯示電路：

顯示器接口：數(shù)碼（LED）和液晶（LCD）兩種，還有瑩光顯示（VFD）。

A  LED：共有a~g7段及小數(shù)點dp， 8個段（發(fā)光二極管）由8條數(shù)據(jù)線控制驅(qū)動。段采用共陽極（V+）或共陰極（V-），8段的每個陰極單獨由總線控制發(fā)光。基本上采用軟件控制，顏色：有紅色；綠色；蘭色。

B  工作原理：向公共點施壓稱為位選信號；向各段的操作稱為段選信號（字形碼）。多采用動態(tài)掃描法顯示字型碼由軟件完成。

C  LCD工作原理: 是一種功耗低，室外顯示醒目，美觀。它是由背板（玻璃）和一定數(shù)量的段或點組成，在段和背板之間施加電壓（周期性改變極性的電壓，否則LCD會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使之損壞，所以要使用AC信號驅(qū)動（方波電壓）。段與背板極性相反時該段顯示，極性相同時不顯示（內(nèi)置解碼器）。LCD驅(qū)動：用單片機(jī)直接驅(qū)動LCD要使用較多端口，所以要用（CMOS）型液晶顯示驅(qū)動器，它用自身的RC振蕩器產(chǎn)生周期性改極性的驅(qū)動電壓。分類：A 用位選輸入線對顯示位進(jìn)行控制，驅(qū)動器本身含有字符發(fā)生器進(jìn)行顯示。B 用八條數(shù)據(jù)總線控制顯示。

鍵盤/接口電路：

a鍵盤電路：向系統(tǒng)輸入命令和數(shù)據(jù)。靠硬件識別的鍵盤電路稱為編碼鍵盤；通過軟件識別的稱為非編碼鍵盤電路。單片機(jī)系統(tǒng)使用非編碼鍵盤電路。

b打印接口：它是單片機(jī)系統(tǒng)的輸出設(shè)備：C系列（臥式），T系列（臺式），A系列（面板式）。數(shù)據(jù)信號線（DB7~DB0），單向，從單片機(jī)發(fā)出的命令碼和數(shù)據(jù)碼均通過這組信號線傳送給打印機(jī)。數(shù)據(jù)選通輸入信號（STB）：低電平有效，DB0~DB7的數(shù)據(jù)只有在有效的STB信號作用下才能被鎖入打印機(jī)的內(nèi)部鎖存器中。打印機(jī)應(yīng)答信號（ACK）：低電平有效，低電平表示打印機(jī)以處理完所接收的數(shù)據(jù)。打印機(jī)忙信號（BUSY）：低電平有效，若為高電平，意味著打印機(jī)正忙于處理剛收到的數(shù)據(jù)單片機(jī)切勿送來數(shù)據(jù)。打印完BUSY又變成低電平，并觸發(fā)應(yīng)答信號ACK，以告之單片機(jī)可以送來新數(shù)據(jù)了。

c串行接口：用于稱重顯示儀表與計算機(jī)，打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換。

通訊距離：RS-232為15米；20mA電流環(huán)為91米；RS-422為1219米。

負(fù)載能力：只能帶一個接收器；20mA電流環(huán)可串接6個接收器；RS-422/485可多點連接33個接收器。

數(shù)據(jù)傳輸速率：（簡稱波特率）300，1200，2400，4800，9600。

數(shù)據(jù)傳送格式：分穩(wěn)定后輸出，連續(xù)輸出。

電源電路：電源電路原理：稱重系統(tǒng)基本是使用交，直流兩用電源，（蓄電池配電）變壓器降壓整流，可供電也可以對蓄電池充電。

故障現(xiàn)象：電源電路的故障現(xiàn)象是多種多樣的，既有規(guī)律，又變化多樣。

A 不開機(jī)：Q1 Q2必須良好，U1必須正常，就是元件，線路不能有短路和短路。

B 不關(guān)機(jī)：Q1 Q2或線路可能有短路（c e 自身短路或b 極端有誤觸發(fā)信號）。

C 加電自動開機(jī)：也屬于不關(guān)機(jī)，還要注意線路板的印刷線路走線是否有短路點。

D 輸出電壓偏高或偏低：主要注意穩(wěn)壓器的質(zhì)量和電容是否有短路現(xiàn)象。

E 輸出電壓不穩(wěn)：注意Q1 Q2 U1 的品質(zhì)和電容的軟性故障（用元件 代換法）。

F 不能置零：查開關(guān)二極管和系統(tǒng)的回路通斷。

G 不能自動關(guān)機(jī)：查OFF的信號通路是否有短路斷路，系統(tǒng)是否有問題。

M 電源檢誤動作（顯示電源信號）主要是電壓比較器Q3故障。

N 還要注意開關(guān)的質(zhì)量和電阻阻值異常。