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Auteur : Smartweigh–Peseuse multi-têtes
La peseuse associative à affichage numérique conçue dans cet article est un dispositif d'affichage de contrôle de pesage basé sur le capteur de force de contrainte de résistance et la conception à puce unique comme clé de contrôle. La plage de détection est de 0 à 10 kg et la précision de mesure est±2g, l'écran d'affichage à cristaux liquides affiche les informations des données de mesure précises, de plus, les informations des données de mesure précises peuvent être envoyées à l'ordinateur électronique pour afficher les informations selon la communication série. Le logiciel système présente les caractéristiques de haute précision, de caractéristiques stables et de fonctionnement simple. Le schéma de cadre du schéma de conception de la peseuse associative est illustré à la figure 1 ci-dessous : 1. Le principe du circuit de configuration matérielle 1.1. La résistance du capteur de poids Le capteur de poids de type force de déformation est composé de nombreux éléments clés tels que des jauges de contrainte à résistance, des élastomères de polyuréthane et des circuits d'alimentation d'inspection.
L'élastomère de polyuréthanne provoque une déformation élastique sous une force extérieure, de sorte que la jauge de contrainte à résistance fixée à sa surface provoque également une déformation. Une fois la jauge de contrainte de résistance déformée, sa valeur de résistance changera (augmentera ou diminuera), puis par une mesure relativement précise. Le circuit de puissance convertit cette résistance en un signal électronique (tension ou courant de travail), puis termine l'ensemble du processus de conversion. la force externe en un signal électronique. Le circuit d'alimentation de test est illustré à la figure 2 et la résistance de la jauge de contrainte à résistance est convertie en sortie de tension de fonctionnement. Parce que le pont de Wheatstone présente de nombreux avantages, tels que la capacité de supprimer les dommages du changement de température, de supprimer l'influence de la force latérale et de traiter facilement le problème de compensation du capteur de poids, le pont de Wheatstone a été largement utilisé dans le poids capteurs. utiliser.
Le capteur de poids a généralement quatre lignes d'E/S et la résistance de sortie est généralement de 350Ω, 480Ω, 700Ω, 1000Ω. La borne d'entrée effectuera généralement une compensation de température et de sensibilité. La résistance de la borne d'entrée sera supérieure de 20 à 100 Ω à la borne de sortie. Par conséquent, les bornes d'E/S peuvent être distinguées en mesurant la valeur de résistance avec un multimètre numérique. 1.2. Le signal de données de sortie du capteur de poids de type contrainte à amplificateur opérationnel n'est pas fort (de l'ordre du mV ou même du μV), et souvent accompagné de beaucoup de bruit. Pour un tel signal de données, la première étape de la solution du circuit d'alimentation consiste généralement à sélectionner un amplificateur d'instrumentation pour d'abord agrandir le petit signal de données.
Les circuits d'alimentation des amplificateurs d'instrumentation ont des capacités de rejet en mode commun plus fortes que les simples amplificateurs opérationnels à signal différentiel. L'objectif le plus critique de l'augmentation n'est pas la valeur de gain, mais uniquement l'amélioration de la stabilité de fréquence du circuit d'alimentation. Dans cette conception, l'amplificateur d'instrumentation adopte la structure des trois amplificateurs opérationnels OP07.
Comme le montre la Figure 3. Lorsque R1=R2, R3=R4, Rf=R5, la valeur de gain du circuit d'alimentation est : G=(1+2R1/RG1) (Rf/R3). Il ressort du calcul de la formule que le réglage de la valeur de gain du circuit d'alimentation peut être complété en modifiant la valeur de résistance de RG1.
1. 3. Circuit d'alimentation de conversion A/N Le convertisseur A/N sélectionne l'icHX711 intégré spécifique à la balance électronique, qui est un circuit intégré de convertisseur A/N 24 bits spécialement conçu pour les balances électroniques de haute précision. Par rapport à d'autres CI intégrés du même type, le CI intégré intègre les circuits périphériques nécessaires pour d'autres CI intégrés du même type, y compris une alimentation électrique régulée réglable, un oscillateur d'horloge numérique sur puce, etc. Entrez le commutateur pour sélectionner le canal de sécurité A ou le canal de sécurité B à volonté, et l'amplificateur interne du contrôleur programmable à faible bruit est connecté entre les deux.
La valeur de gain de l'automate programmable du canal de sécurité A est de 128 ou 64, et la valeur d'amplitude du signal de données d'entrée du signal différentiel de limite de crédit complète correspondante est respectivement±20mV ou±40mV. Le canal de sécurité B est une valeur de gain fixe de 32, et la tension de travail d'entrée de signal différentiel pleine échelle correspondante est±80mV. Le canal de sécurité B est utilisé pour vérifier les principaux paramètres du logiciel système, y compris la batterie rechargeable.
Ce schéma de conception conduit la sortie de l'amplificateur d'instrumentation à la borne d'entrée du canal de sécurité A pour simuler le signal différentiel analogique, la peseuse multitête 1.4, la conception à puce unique et la conception à puce unique de l'interface de communication sélectionne le circuit intégré AT89C51 et l'interface de communication avec touches de fonction, écran d'affichage à cristaux liquides et ordinateur électronique illustrés en 5. La ligne de communication série HX711 mène aux ports P1.0 et P1.1 de conception à puce unique. Une fois la solution conçue par le micro-ordinateur à puce unique, les informations sur les données de pesée sont envoyées à l'écran LCD.
De plus, plusieurs fois des informations de données de mesure précises sont envoyées à l'ordinateur électronique pour afficher des informations conformément à la communication série.
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