电子配料升工作原理进行了论迅，分析了单元线路,给出了调试程序和简单的生产、运输.贸易和日常生活都离不开称星.电子秤由于其具有快速、准确、直观等优点而在许多领域逐步取代机械杠杆秤。
电子配料样广泛用于化工、姦金.食品等工业流程中，作为计量配料的主要设备"自动配料系统采用分次配料式的称量控制方式.用以控制几种原料的技入星、累计重量以及控制从称量漏斗中定量放出原料等。
由MCS-51系列单片机作为控制核心的电子配料秤，比使用自动电位姜计式的或纯数字电路式的电子配料秤’具有页强的功能和更高的称量精度。
1电子配料秤的工作原理
普通电子秤可由图1所示框图构成。被祢重物通过拉、压等形式将重力传递给称重传感器（一次变换元件），称重传感器通常釆用电阻应变式，它可以将作用于其上的重量或力转变为线性的电压输出.这微小的电压输出山低漂移的直流放大器放大至A/D转换应需的电压幅度，再通过A/D转换将模拟电压值变换成相应的数字量，山CPU进行运算处理，最后在显示器上将重物的重量显示岀来.人可以通过被盘输入一些信息来干预CPU的工作.例如要求CPU作一些诸如去除皮車、自动阔零、计算价格、打印输出等工作.除称重传感器外的部件一般称之为二次仪表.

在普通电子秤的基础匕增加配料没定输入、记忆和输出继电器即可成为配料电子秤，用配料电子秤控制J种爪料的自动加料、称量、放料即构成-『自动配料系统，见图2.

配料电子评首先送出第一种原料的快加料信号，使第一个如料阀门打开，第一种原料进入秤斗.当将要达到第一种原料囲设定重量耐，配料电子秤送出慢加料信号，使加料阀门流通量诚小，一直到所加原料离设定虽仅相差一个提前量时关闭加料阀门停止加料.关闭加料阀门后仍有少量残余在管道中的原料进入秤斗，这就是提前量的值电子配料秤称出本次实际加料量，自动计算下一次加料时的提前量修正值.然后加第二种原料……直至全部原料都如完，配料电子秤就送出敌料信号，打开成料阀门进行放料，混合原料从皮带输送机上送走.配料电子秤检测到秤斗放空时就关闭放料阀门，完成一次配料过程.
此配料电子秤具有如下一些功能和指标：最多人种原料，配料量键盘设定且断电记忆，二十种配料比（配方），快加料慢加料自动转换，提前量自动修正.实际配料时的打印记录，大屏幕显示，模拟星的标准电流4~20mA或标准电压0〜5V输出以及和上级微机联系的中行通讯接口等.捋态称量精度优于0.05%.
2单元电路分析
2.1输入调零电路
调零电路用以抵消传感器的零点输出祁秤休本身的自重而引起的传感器输出信号.它是山高稳定的电阻、多圈线绕电位器和直流稳压源组成的电桥电路，称为调零电桥.见图3.将调零电桥串接在传感器输岀和放大器之间，通过调节调零电外内的可变电位器附I，改变桥路不平衡输出电压说⑵使之和传感器空载输岀电压瞄大小相等，极性相反，这样就可以使电子秤在空载时总的输出电压&为零。
列调零范围的计算：Ei=^12V
如的滑动臂在极端位置时，其输岀电压为A辺以，

图3稚人伯性电路
Atxn    .    ±5K丄c”
Autoi=Ez            =12:    :———-±2V
Ri+Rz+m10K-hlOK-hlOK
週零电桥的输出为Au112r
Ro
AhqgA山si    :            =±18»6mV
R〃（Re+Wi）十Ra+Ro
2.2放大环节
称重传感器输出电压摆幅约为0mV,而A/D转换的输入电压要求为。〜2V,因此放大环节要有100倍左右的增益.对放大环节伯要求是増益可调（70-150倍），零点和増益的温度漂移和时冋漂移极小，按照输入电压20mV.分辨率20000个码的情况，漂移要小于1中这里采用了自动襁零的斩波式运算放大器ICL7650.由于其具有极低的失调电压的温漂和时漂（土功V）、从而保证了放大环节肘零点漂移的要求。残余的一点漂移依靠软件的自动零点跟踪来彻底解决.稳定的増益山决定增益量的负反馈回路的电咀稳定性保证，因此必须选用高稳定的电鼠和多圏T位器。

由7650组成一个同相放大器，见图LR’G是输入滤波，滤除一些高频干扰信号.R5R0WeRt是负反馈网络，决定增益量，其中珞是一组电阻，由微动开关改变其阻值，变化范围为15・2K〜96QK、作为増益的粗调.W,是増益的细调下面计算増益粗调和细调的衔接和増益调节范围。
放大倍数为K=1小若[风=R"(Rs+Wz)]
増益粗调最小粗调星：W4=4.7K
△%=960K〜％，时.AK=2
増益细调最大细调量：R7=15.2K
AW2=4.7K时，AK=4.3
粗细调之间可以衔接.
最大増益：R7=15.2KrW2=0时K=199
最小増益：R7=X'.W==4,7K时K=62
增益可调范困62-199.对应配接传感器输出幅变为32〜10mV。
C2作为交流负反馈，以抑制称車信号以外的其他干扰信号。RoCa是输出低通滤波，去除7650的调制尖峰泄漏。
3A/D转换
为保证一定的分辨率和较低的成本，这里采用4位邛双积分式单片A/D转换电路ICL7135见图5,共分辨率达1/20000,并且为了降代对传感器供桥电压的要求，釆用了比率型供桥电压，即A/D转换的基准电压与传感器供桥电压合用’这样可大大减小供桥电压波动对测量结果的影响。

周期内的平均值.在图5中

而传感器的输出u^VLeEctv,Ki为传感器系数mV/V'kg.WMMo设放大环节的增益为K®则7135A/D转换的输出量可见所得测員结果和供桥电压即无关，仅和加载的重量IV成正比。
R.oRuC^为输入滤波，可以防止过高的输入电压损坏输入端。基准电压VJ（=A/D转换的时种为125KHz.山6MHz晶振经48分频后得到.A/D转换的结果通过计算BUSY的宽度传送到CPU。
4单片机部分
该电子配料秤用单片微机8031组成一个应用系统。程序存贮器使用一片2764EPROM,容量为8K字节。山8031送出的PSEN作输出允许。瓦由于系统内并无其他程序存贮器，听以2764的片选有可以直接接地.用一片EEPROM2864作外部数据存贮器，山8031的司、标作读写信号。2864是电攻写的可编程只读存贮器，能够使用5V的电源进行改写其内容，并能在断电情况下保存内容而不需要保护电源，质用极其方便.在这里2864被用来记忆电子秤的使用者输入的各种数据，如配料种类、各种原料的设定重量、年月日时分秒等等，在编制软件时要考虑到2864的写入时间较长约10ms.
存贮器的低位地址山74LS373来锁存当8031的ALE为高电平时，373为透明状态，使PO口输出的低位地址直达373的输出端;当ALE为低电平时,373为锁存态，锁存的低位地址供存仁器使用。
可编程并行I/O接口芯片8155作为一个I/O接口，占用外部数据存贮器地址。山于该系统的外部数据存贮器区域只有8155利2864,所以釆用线选法寻址.F27即A15接2864的CE.P26即A14接8155的CE,P25即A13接8155的IO/Mo8155所需的地址低位由其内都自己锁存。
附表系统的地址於配

頻器，将8031的晶振时钟6MHz变成125KHz作为A/D转换7135的肘钟.这里叙述一下A/D转换结果的传送。
7135的BUSY信号在双积分阶段（积分INT和基准电压反向积分DE）为高电平.其余时冋为低电平，见图6,而INT阶段的时冋固定为10000个时钟脉冲周期.计算机只要测得BUSY.所包含的时钟个数，再减去INT阶段的10001个时钟脉冲，即得到DE阶段的时钟脉冲个数，也就是A/D转换的结果。而7135的时钟就是8031的CPU时钟的48分频，所以计算机只要通过內君的定时/计敬器对晶振的12分频计数（即定时工作方式），得到的定时值再除以4即得到BUSY时时钟昧沖个数。

40002个时钟周期67135的BUSYH枳分输出的关系8155的RAM作为8031寄存詣的补充,8155的并行I/O被编程为输出，其中8位用作打印机数据线，1位作打印机选通线，1位作蜂鸣器，10位经放大驱动输出继电器，其触点引到后面板供用户连接8种原料的快加料、慢加料和放料的控制装置。
8031的串行口被编程为0方式即移位寄存器方式.帯动7个74LS164,作为显示、键盘使用.
5显示、键盘部分
山8031串行口送山的申行数据从RXD送到164-O的串行数据输入端.在TXD送出的移位脉冲作用下移位进串行联接的7个164中.并锁存在164的输出端，直接点亮7段LED数码管，见图L山于164无辙出允许端，在移位过程中显示器有些闪烁.所以加装一个山R^R^RnT.T.组成的电子开关，作为送显示数据过程中的消隐，波形如图&
3X8键盘包括数字铤和一些功能誰.读拠盘程序安插在每次更新显示之前，每次读一列键。读键显示的过程如下：
Pj3^l消隐
I
送出OFEH
I
读PisPliP^得到第0列键的闭合情况
I
送山7位屉示数据
Pu<-0显示

 图8
在第二次更新显示时先送出OFDH就可读到第一列键的闭合情况，一直到第七列钮U这样扫描一遍3X8键盘需用8X10=80ms。
为远距离传送数据.可使用恒流输出，使信号不受长传输线电阻变化的影响，从放大环节出来的0〜2V信号经过V-1変换器得到4〜20mA恒流输出。
从运算放大器7650输出的信号经过RnR.oCs组成的滤波器，送到运放A?A,的同和输入端.山于电阻丑20和电位器站的阻值固定.A:A3又接成深度负反馈.R20+W3两端的电压就等于输入电压Vin，流过％。的电流虬=.岩T，T3集电极电流Ic3=IdLnr=KzgiWa    1十。“Yj.挑选「较大目.稳定的三极管（或便用W沟道增强型MOS管），就可认为三邪是个常数，即Ic,=»Win、实现V-1转换。6VR2lR22组成分压器分得约6V电压送AAh的同相输入端-LkIrL口丄.閃=知是1X23十W4一个常数。
输出电流1袂=1"+16=私Win+如
调粧W.使K3=8mA/V
调整W,使K2=4mA
这样当Vin=0~2V变化时，输出电流LuT=4~20mAa24V
負载电阻元许范围为20mA
当需要0〜5V标准电压输出时，只要将短接点A短接，接上Rg+g回路;短接点B5V断开，切断4mA回路同整使IHWs=c.=312.5矿就可以使。〜16mA变为16mA
0~5V的标准电压输出。
6精度计算
静态称重的主要误差来源有；(D称重传感器的误差外约为0.03%,(2)调零电路和放大环节的误差皿约为0.02%.(3)A/D转换的综合误差c约为0.01%,(4)量化误差A约为0.005W.总的含成误差s是各种隔然误差的均方根合成，而动态称重误差还必须考虑实际称車现场的情况.如加料的快慢、均匀(有否大块落料)等在软件中具有快慢加料、提前量自动修正、超差报警等功能，使该电子配料秤能较好地应用在各种白动配料场合。

 

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