来源:网络转载更新时间:2021-01-23 13:40:13点击次数:2193次
一、导言
20世纪90年代以来,我国衡器行业通过引进消化吸收和技术改造,产品结构发生了巨大变化,使衡器产品进入了传感器和微机技术相结合的电子衡器新阶段。
就称重显示控制器而言,为了提高其可靠性和降低成本,表面贴装技术(SMT)和∑-△模数转换(ADC)技术是最新的选择。
志美电子有限公司凭借其位于香港窗口的优势,近年来在上述两项新技术方面一直领先于国内其他称重企业,并推出了适用于各种称重场合的PT650F可变速率称重显示器,以及适用于小包装称重和多批次场合的采样速率高达70次/秒的CB系列多批次称重配料控制器。这些称重显示控制器是高科技产品,能够满足不同用户的需求,性价比适中。
二、表面贴装技术及其测试技术
1.表面贴装技术。
表面贴装技术,又称SMT,是英文Sur-faceMountTechnology的缩写。所谓的表面贴装技术,顾名思义,不同于传统的金属化印刷电路板上的穿孔贴装技术。随着表面贴装体管、二极管和小型化集成元件的出现,传统的印刷电路板穿孔安装技术明显不适用。特别是在印刷电路板上安装密度较高的情况下,传统工艺安装的不良率也会增加,直接影响产品的可靠性。采用SMT后,产品的可靠性和使用寿命将大大提高。所以国外很多大型产品都广泛采用了表面贴装技术,甚至加拿大、美国、日本等很多企业生产的称重显示控制器产品都采用了SMT技术。近年来,香港智美电子有限公司在众多产品中率先在中国采用这项新技术。
2.表面贴装技术测试技术。
随着表面贴装技术的普及和应用,伴随而来的是SMT测试技术。物理检查可以验证元件的机械可靠性,但很难保证电路的实用性。对于SMT,只有通过电气性能测试才能保证这一点。电气性能测试技术通常分为两部分:功能测试技术和内部电路测试技术(也称为在线测试技术)。当然,对于特定的称重显示控制器,所有SMT电路的测试方法。在模拟的工作环境下,应以输入信号作为测试激励,比较接受极限下的输出响应,最终判断电路板是否合格。内部电路测试不是检查整个电路板的性能,而是检查分立元件或小规模元件组的缺陷。测试数字元件的方法是将一系列称为测试向量的测试模式输入到元件中,用元件的真值表测量并比较输出。目前已经有了相应的数字内部电路测试仪,可以在类似实际使用的情况下,用时钟频率测试内部电路。最近,一种用于内部电路的非相量测试技术被发明,这进一步推进了用于内部电路的测试技术。总之,随着表面贴装技术的应用,需要配套相应的SMT测试设备,以保证新产品的性能。这方面是由志美公司和日本椎名旭合作完成的。
三、∑-△模数转换(ADC)技术。
1.概述。
传统的高精度模数转换(ADC)技术主要包括逐次比较型和积分型。逐次比较型虽然具有较高的转换速度和等效分辨率,但由于其结构原理复杂,价格昂贵,从元件精度上难以提高其转换精度。积分型虽然可以达到很高的精度,但是转换速度很慢。
随着数字信号处理技术的迅速应用,近年来出现了一种高精度、高速、低成本的∑-△调制型模数转换器。它结合了上述两种传统模数转换器的优点,有效地用电路速度换取分辨率技术,解决了转换速度和高分辨率之间的长期矛盾,并逐渐应用于称重显示器。
2.工作原理
一阶∑-△调制模数转换器的框图如图1所示。图中细实线和粗实线分别代表模拟信号和数字信号的流向。基本上,系统可以分为模拟部分和数字部分。模拟部分是∑-△调制器,它是由积分器、比较器和1位DAC组成的闭环反馈环路。积分器的阶数决定了调制器的阶数。系统的数字部分实际上是一个数字滤波和采样电路,由时钟控制电路、累加器和编码输出组成。
整个系统由一个高速时钟协调。在每个采样时间,比较器输出一个比较值,同时,DAC将对应于比较输出值的模拟电压反馈到输入节点∑,积分器对输入信号和比较信号之间的差值进行积分。因为这个往复循环,可以完成∑-△调制,积分器的输出就是这个差值的累加值。由于系统的负反馈,这个累加值会在某个值附近波动。因此,比较值会随着每次采样而波动。这些值由数字部分的数字累加器累加,累加器的累加值在时钟电路的控制下每n个采样时钟读出一次,由编码(通常为二进制-十进制)电路转换后由输出电路输出。
在n个系统周期中,比较器输出值的平均值与输入信号的平均值相似。当n足够大时,这种近似将达到高精度。∑-△ADC以系统中∑(积分)△(增量)调制过程的存在而得名。由于∑-△调制器具有比奈奎斯特频率高得多的采样率,因此可以大大降低信号采集系统对前置模拟滤波器的要求。这样,通常采用低成本的RC滤波来满足要求,在采用高速采样时,可以省略信号采样保持。
四、实际应用
SMT和∑-△ADC技术的优势引起了称重技术界的关注。香港驰美电子有限公司率先同时采用上述两项新技术,并在国内引进了PT65OF称重显示控制器、CB920、CBgooF、CB90OG等四种物料配料控制器,以及CB280o、CB3200、CB350o等以CB920为通道元件的大型配料控制器,在国内众多工程项目中替代了昂贵的进口同类产品,为赶超先进国家做出了贡献。
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深圳市卓禾仪器有限公司是一家专门从事称重仪表和全自动包装码垛生产线的研发及生产的高新技术企业,所生产的JY500系列称重显示控制器(包括配料秤仪表、皮带秤仪表、包装秤仪表、重量变送器等)高速高精度,使用寿命长。卓禾仪器有十数年的现场校验经验,在业内有良好的口碑,且有专门的售后工程师帮忙解决产品使用过程中遇到的技术问题,客户可以放心省心顺心的使用我司的产品。如果对我司的产品感兴趣,欢迎咨询。
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