Smart Weigh hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen Kunden dabei zu helfen, ihre Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken.
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Smart Weigh hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen Kunden dabei zu helfen, ihre Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Kosten zu senken.
Autor: Smartweigh–Mehrkopf-Gewichter
Die in diesem Artikel entwickelte Mehrkopfwaage mit digitaler Anzeige ist ein Anzeigegerät zur Wägesteuerung, das auf dem Widerstands-Dehnungskraftsensor und dem Einzelchip-Design als Schlüssel zur Steuerung basiert. Der Erfassungsbereich beträgt 0–10 kg und die Messgenauigkeit beträgt±2g, der Flüssigkristallbildschirm zeigt die Informationen der genauen Messdaten an, außerdem können die Informationen der genauen Messdaten an den elektronischen Computer gesendet werden, um die Informationen entsprechend der seriellen Kommunikation anzuzeigen. Die Systemsoftware zeichnet sich durch hohe Präzision, stabile Eigenschaften und einfache Bedienung aus. Das Rahmendiagramm des Entwurfsschemas der Mehrkopfwaage ist in Abbildung 1 unten dargestellt: 1. Das Prinzip der Hardware-Konfigurationsschaltung 1.1. Der Gewichtssensorwiderstand Der Dehnungskraft-Gewichtssensor besteht aus vielen wichtigen Teilen wie Dehnungsmessstreifen, Polyurethan-Elastomeren und Prüfstromkreisen.
Das Polyurethan-Elastomer bewirkt bei äußerer Krafteinwirkung eine elastische Verformung, so dass auch der an seiner Oberfläche angebrachte Dehnungsmessstreifen eine Verformung verursacht. Nachdem sich der Dehnungsmessstreifen verformt hat, ändert sich sein Widerstandswert (erweitert oder verringert sich), und dann wandelt der Stromkreis diesen Widerstand durch relativ genaue Messung in ein elektronisches Signal (Arbeitsspannung oder -strom) um und schließt dann den gesamten Umwandlungsprozess ab die äußere Kraft in ein elektronisches Signal um. Der Teststromkreis ist in Abbildung 2 dargestellt, und der Widerstand des Dehnungsmessstreifens wird in den Arbeitsspannungsausgang umgewandelt. Da die Wheatstone-Brücke viele Vorteile bietet, wie z. B. die Fähigkeit, den Schaden von Temperaturänderungen zu unterdrücken, den Einfluss von Seitenkräften zu unterdrücken und das Kompensationsproblem des Gewichtssensors einfach zu lösen, wird die Wheatstone-Brücke häufig im Bereich Gewicht eingesetzt Sensoren. verwenden.
Der Gewichtssensor verfügt im Allgemeinen über vier E/A-Leitungen und der Ausgangswiderstand beträgt im Allgemeinen 350 Ω, 480 Ω, 700 Ω, 1000 Ω. Der Eingangsanschluss führt im Allgemeinen einen gewissen Temperatur- und Empfindlichkeitsausgleich durch. Der Widerstand des Eingangsanschlusses ist 20–100 Ω höher als der Ausgangsanschluss. Daher können die I/O-Klemmen unterschieden werden, indem der Widerstandswert mit einem Digitalmultimeter gemessen wird. 1.2. Das Ausgangsdatensignal des Dehnungs-Gewichtssensors mit Operationsverstärker ist nicht stark (in der Größenordnung von mV oder sogar μV) und oft von viel Rauschen begleitet. Für ein solches Datensignal besteht der erste Schritt bei der Lösung der Stromversorgungsschaltung im Allgemeinen darin, einen Instrumentenverstärker auszuwählen, um zunächst das kleine Datensignal zu vergrößern.
Stromversorgungsschaltungen für Instrumentenverstärker verfügen über eine stärkere Gleichtaktunterdrückungsfähigkeit als einfache Differenzsignal-Operationsverstärker. Der wichtigste Zweck der Erhöhung ist nicht der Verstärkungswert, sondern lediglich die Verbesserung der Frequenzstabilität des Stromversorgungskreises. Bei diesem Design übernimmt der Instrumentenverstärker die Struktur der drei Operationsverstärker OP07.
Wie in Abbildung 3 dargestellt. Wenn R1=R2, R3=R4, Rf=R5, beträgt der Verstärkungswert der Stromversorgungsschaltung: G=(1+2R1/RG1) (Rf/R3). Aus der Formelberechnung ist ersichtlich, dass die Anpassung des Verstärkungswerts des Stromversorgungskreises durch Ändern des Widerstandswerts von RG1 abgeschlossen werden kann.
1. 3. A/D-Wandler-Stromversorgungsschaltung Der A/D-Wandler wählt den für elektronische Waagen spezifischen integrierten ICHX711 aus, bei dem es sich um einen integrierten 24-Bit-A/D-Wandler-IC handelt, der speziell für hochpräzise elektronische Waagen entwickelt wurde. Im Vergleich zu anderen integrierten ICs desselben Typs integriert der integrierte IC die Peripherieschaltungen, die für andere integrierte ICs desselben Typs erforderlich sind, einschließlich einer einstellbaren geregelten Stromversorgung, eines digitalen Taktoszillators auf dem Chip und dergleichen. Betreten Sie den Schalter, um nach Belieben den Sicherheitskanal A oder den Sicherheitskanal B auszuwählen, und der interne rauscharme programmierbare Steuerungsverstärker ist zwischen beiden angeschlossen.
Der Verstärkungswert der programmierbaren Steuerung des Sicherheitskanals A beträgt 128 oder 64, und der entsprechende Amplitudenwert des Differentialsignaleingangsdatensignals mit vollem Kreditlimit beträgt jeweils±20mV oder±40 mV. Der Sicherheitskanal B hat einen festen Verstärkungswert von 32 und die passende Arbeitsspannung für den Differenzsignaleingang im Vollausschlag±80 mV. Über den Sicherheitskanal B werden die wesentlichen Parameter der Systemsoftware einschließlich des Akkus überprüft.
Dieses Designschema führt den Ausgang des Instrumentenverstärkers zum Eingangsanschluss des Sicherheitskanals A, um das analoge Differenzsignal zu simulieren. Mehrkopfwaage 1,4, Single-Chip-Design und Kommunikationsschnittstelle. Single-Chip-Design wählt den integrierten IC AT89C51 und die Kommunikationsschnittstelle mit Funktionstasten, Flüssigkristallbildschirm und elektronischer Computer, dargestellt in 5. Die serielle Kommunikationsleitung HX711 führt zu den Single-Chip-Design-Ports P1.0 und P1.1. Nachdem die Lösung vom Einzelchip-Mikrocomputer entworfen wurde, werden die Wägedateninformationen an den LCD-Bildschirm gesendet.
Darüber hinaus werden mehrere Male genaue Messdateninformationen zur Anzeige von Informationen gemäß serieller Kommunikation an den elektronischen Computer gesendet.
Autor: Smartweigh–Hersteller von Mehrkopfgewichten
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