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ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2020-11-23 11:15:01 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
一、前言
稱重設(shè)備的設(shè)計方案生產(chǎn)制造中,液位傳感器的溫度出現(xiàn)偏差的原因和內(nèi)部放大儀的失調(diào)電壓造成的非零誤差立即關(guān)聯(lián)到衡器的精確度和可靠性。為了更好地提升 其性能參數(shù),一般的作法是采用高指標值電子器件構(gòu)成復(fù)雜電源電路來完成。這類方式存在的不足是使儀表盤生產(chǎn)成本暴增,而且可信性減少。文中明確提出一種稱重顯示儀表的新式賠償方式。這類方式從基本原理上能夠?qū)Ω袘?yīng)器溫漂開展全賠償,而且因為選用了電源開關(guān)調(diào)零方法,對內(nèi)部失調(diào)電壓也可以開展較好賠償,進而減少了對關(guān)鍵元器件指標值的規(guī)定,使儀表盤具備高的性價比高。
二、原理
稱重顯示儀表就二種賠償方法開展深入分析
1、液位傳感器溫度補償
圖1中,RG1、RG2為同型液位傳感器,溫度特點同樣,在其中RGI為精確測量用液位傳感器,RG2作溫度補償用。運放電路A2與外場電阻器構(gòu)成數(shù)字功放線形單臂電橋,以清除一般惠斯登電橋I/O的離散系統(tǒng)。
依據(jù)運算放大器特性,因為運算放大器A1積分電路端電位差與反相端同樣,故由A2構(gòu)成的數(shù)字功放電橋電路輸出電壓
式中△RG為液位傳感器體會的作用力數(shù)據(jù)信號,△Rt為液位傳感器受溫度危害造成的出現(xiàn)偏差的原因。
顯而易見,因為感應(yīng)器中△Rt項的存有,使A2構(gòu)成的電橋電路互聯(lián)網(wǎng)重量一工作電壓變換存有離散系統(tǒng),而本補償對策恰當?shù)剡\用了A/D轉(zhuǎn)化器的變換特點。圖1中A/D轉(zhuǎn)化器選用ICL7106,其輸出數(shù)據(jù)量N
在其中C為變換參量。顯而易見,假如有效地設(shè)計方案UREF值,能夠使A/D轉(zhuǎn)化器輸出數(shù)據(jù)量N與感應(yīng)器溫度出現(xiàn)偏差的原因項△Rt不相干。由(1)、(2)式得知,當UREF僅與(R.+△Rt)項反比時,儀表盤輸出數(shù)據(jù)量才不會受到溫度危害(UIN與U1正相關(guān))。因為(R+△Rt)便是RG2值,故UREF可由At與RG2、Rf構(gòu)成的簡易抽樣電源電路得到 ,UREF值即是Rf兩直流電壓。
因為U1經(jīng)A3、A4二級變大后獲得UIN,設(shè)其變大倍率為K,即UIN一KUi,則由之上各式各樣可獲得儀表盤變換特點:
由此可見,轉(zhuǎn)化器輸出數(shù)據(jù)量N與溫度出現(xiàn)偏差的原因項△Rt不相干,僅與有效數(shù)據(jù)信號△RG正相關(guān),完成了感應(yīng)器溫度出現(xiàn)偏差的原因的全補償。
2.電源開關(guān)調(diào)零與失衡賠償
因為感應(yīng)器及橋路電阻器元器件隨時間轉(zhuǎn)變會造成應(yīng)力松弛,及其運放電路零漂與失衡的危害,使儀表盤在信號不好時造成不回零狀況。本設(shè)計方案電源電路運用輕觸開關(guān)操縱A5開展積分計算,完成了手動式調(diào)零。
假定在無重量負荷時電源電路中運算放大器A4輸出總失調(diào)電壓為Uo',這時候能夠按著點觸輕觸開關(guān),使a、b接入,因此Uo'根據(jù)Ro對當電容器Co開展積分,使A3積分電路端電位差更改,驅(qū)使輸出失調(diào)電壓往零轉(zhuǎn)變,有效選擇電源電路主要參數(shù)。可使調(diào)零全過程在很短期內(nèi)內(nèi)進行。選用積分調(diào)零方法不容易造成過調(diào)狀況,由于調(diào)零全過程中要是有誤差Uo,存有,其積分功效便一直開展,直到誤差U0’回零,積分功效才消退。一切正常應(yīng)用(精確測量)時,松掉輕觸開關(guān),使a、b處斷掉就可以。
這類積分式調(diào)零電源電路另外能清除運算放大器器的失衡和零漂的危害。由于失衡和零漂轉(zhuǎn)變十分遲緩,故能夠覺得儀表盤在開展一切正常精確測量的一段時間內(nèi)其值維持不會改變,這兒假定A4造成的失衡與零漂換算到其積分電路端為Ug,為簡要考慮,其他一部分視作理想化狀況,能夠獲得閉合電路。
能夠證實,Vg一樣能換算到A3反相鍵入端,與感應(yīng)器橋路失調(diào)電壓一樣當做同特性的出現(xiàn)偏差的原因源,并被A3、A4構(gòu)成的主控制回路變大,造成總失調(diào)電壓Uo",在調(diào)零全過程中被A5構(gòu)成的意見反饋積分控制回路所補償。這兒作以下剖析:假定Uo"為正出現(xiàn)偏差的原因,則A5將輸出負偏置電壓,經(jīng)A3、A4變大后迫使Uo"減少。要是Uo'正誤差存有,A5輸出負編置工作電壓平方根便隨時間而擴大,直到Uo"減少至零,A5輸出才維持不會改變,以保持總電源電路零輸出不會改變,做到調(diào)零目地。在一切正常檢測全過程中,因點觸電源開關(guān)斷掉,積分電容器Co無滯放控制回路,故As輸出補償工作電壓不會改變。能夠覺得,儀表盤顯示信息初值為零,精確測量顯示信息結(jié)果即是負載重量。
三、性能參數(shù)
該數(shù)據(jù)稱重顯示儀表關(guān)鍵指標值以下:
1.顯示信息十位數(shù):31/2位:
2.精確度:0.3%FS±1字
3.溫度系數(shù):20ppm/℃
4.整個機械功能損耗:≤五十米W
5.工作中開關(guān)電源:9V(6F22型層迭充電電池)
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