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1引言
電阻應變式稱重測力傳感器（以下簡稱“傳感器”）的彈性體會因在機械加工中產生的尺寸誤差，粘貼應變片時產生的方位誤差和角度誤差而產生靈敏度的分散性，嚴重影響傳感器的互換性能。因此標定中的重要工作是使傳感器輸出靈敏度規(guī)范化（俗稱靈敏度補償）。其辦法是在傳感器輸入回路中串入性能穩(wěn)定的電阻（俗稱系數電阻），使輸出靈敏度偏大的傳感器實際供橋電壓下降進而減小其輸出量達到靈敏度規(guī)范化[1]。
傳感器靈敏度補償原理圖，如圖1所示。圖中虛線框示意為待標定傳感器，設其輸入端AB間的阻抗為RL，Ri為系數電阻，為保證傳感器輸出端C和D基本保持在輸入電壓Ui的中點，系數電阻一般分二個串在傳感器輸入端。

設未加系數電阻時傳感器的靈敏度為S0，供橋電壓為Ui，則在滿負荷下輸出信號值為
U0=S0×Ui
當串上兩個系數電阻后實際在傳感器輸入端AB上的電壓為：
此時在滿負荷下輸出電壓為
即通過改變Ri的大小可改變傳感器的靈敏度使之規(guī)范化。
目前系數電阻Ri均由標定員根據式（2）由手工計算后確定，這使人工計算占了標定中相當長的時間，還有可能會因人的操作錯誤影響補償精度。為此筆者研制開發(fā)了一款能自動計算系數電
阻的智能儀表，當檢測好傳感器在滿負荷和零負荷下的輸出值，儀表會自動計算和顯示該傳感器在未補償時的靈敏度并準確而快捷地計算出為達到標準靈敏度所需串接的單邊的系數電阻值，在逐點標定后又能顯示非線性誤差。
本文僅從技術角度介紹為實現上述功能在設計智能儀表時的思路和需采取的措施。
2儀表的硬件要求
采用STC89C52單片機為微處理器，需有普通智能稱重儀表的基本框架，需下列人機對話接口。
2.1儀表需有二位輔顯示器來顯示提示碼和五位主顯示器顯示靈敏度X.XXXXmV/V或電阻XXX.XXΩ。
2.2儀表有《EEP》，《復位》，《回零》，《置數》，
《設定》五個簿膜按鈕，另有一個外接按鈕便于標定時隨手操作。
3為計算系數電阻和非線性誤差在儀表軟件
設計中的措施
3.1必須有傳感器標準靈敏度Sb，輸入阻抗RL和測線性時分點測試的點數nd的設定功能以適應不同的需要。
本儀表在顯示“cd”（菜單）后置入相應代碼可依次進入上述參數的設定，其中nd為3，4，5，6，8，10可選，這些值一旦置入儀表便自動存入內部存儲器，以后開機時均有效，必須開辟這三個參數的存儲單元。
3.2采用加符號雙字節(jié)運算的方法[2]能使在采用雙字節(jié)運算時的工作內碼達±6.5萬碼。
3.3編寫計算系數電阻和非線性誤差的XS子程序，如圖2所示

4 儀表工作過程
在標定前需先確定是僅進行系數補償還是還要進行線性測試。方法是按《置數》按鈕，儀表左上角指示燈亮，表示補系數后再進行線性測試儀表左上角指示燈熄表示僅進行系數補償，此工作狀態(tài)會自動存入儀表內下次開機仍有效。
在對傳感器施加過預負荷后可進入標定。
對傳感器加上滿量程載荷，待顯示穩(wěn)定后按外接按鈕，儀表進入XS子程序，自動記下滿負荷下的示值后退出子程序，此時應卸去所有負荷待顯示穩(wěn)定后按外接按鈕，儀表馬上計算并顯示二者示值之差即未經系數補償時的傳感器靈敏度（提示符L，單位mV/V）和應串入的單邊系數電阻的值（提示符Un，單位Ω）。若僅進行系數補償則退出子程序進入下一臺標定。若還要進行線性測試則顯示“J1X.XXXX”提示加第一級負荷，加載且顯示穩(wěn)定后按外接按鈕儀表能先顯示該示值與該點的線性理論值的差值并馬上顯示該差值與滿量程示值之比即百分比誤差，接著顯示“J2X.XXXX”提示加第二級負荷………重復上述操作直到第（n-1）點時（n為線性測試的分點數），在顯示完該點示值與線性理論值的誤差和百分比誤差后接著顯示在前面（n-1）個點中誤差最大的點號及該點的最大百分比誤差，隨后顯示“H0”提示去掉所有負荷讓儀表回零進入下一臺標定。
標定中若傳感器信號線接反則蜂鳴器鳴叫警告并自動退出標定。
5為提高儀表自身精度的一些措施
為提高對傳感器標定時儀表自身的準確度，本儀表具有標定功能，可讓儀表進入自動標定子程序，向儀表接入標準信號，置入標準數值使之達到一致。
若分點測試值與標準表的示值有誤差時可進入本儀表的非線性校正子程序，選擇誤差最大的點置入點號和應修正的量值完成儀表自身線性化。
6結語
本文介紹的儀表經實際使用證明大大提高了標定效率，杜絕了人為計算誤差，節(jié)省了大量人工工時，特從設計的角度介紹了該儀表研制的思路和心得供大家參考。
 

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