1引言
在工业应用中，经常需要将一些颗粒状或粉状的物料进行定量包装或配料控制。例如粉状农药或食用调味料的定量小包装、冶炼系统中的配料系统等。在过去的应用中经常釆用定容式的计量控制方法，即使用特定容积的容器,通过控制物料的体积来达到定量的目的，如螺旋推进式给料器等。随着应用中精度控制及速度要求的不断提高，定容式的计量控制方法已经逐渐不能满足需要。称重式振动给料器是一种理想的取代方案。
2工作原理分析
称重式振动给料器的主要工作过程如下：系统启动后，将待包装物料的重量通过称重控制仪表键盘输入到仪表，然后按下开始键，使大小振动器开始振动、下料。物料落入秤斗中，当称得的重量与所设定的重量值相差不大于50g时，大振动器停止振动，小振动器继续振动放料；当称得的重量与所设定的重量值相等时，小振动器停止放料，进入卸料等待状态。在光电检测器1检测到有包装袋放到预定位置后，则启动电动机并带动称重斗翻转；当光电检测器2检测到秤斗翻转到预定位置后，就关闭电机停止翻转,并等待一段时间让物料卸完，然后电机带动秤斗开始自动反转；当光电检测器3检测到秤斗回复到原位后，便停止电机，同时启动大小振动器，开始放料。如此反复，完成整个工作任务。其工作流程如图1所示。
在投入使用前，由于秤斗本身有一定的重量，要对其进行标定。通过标定可以把称重斜率、秤斗重量存入片外掉电保持存储器中，以备称重时调用其值来计算

图1系统工作流程图
物料的实际重量。其公式如下
实际物重=称重斜率X（A/D转换得到的数据-秤斗重量）
3系统硬件框图
本系统主要由称重斗、振动给料器和控制仪表等组成。在整个系统中，控制仪表为核心部分。控制仪表硬件电路部分主要由信号釆集与处理、A/D转换、片外数据存储、LED显示、键盘等单元模块电路组成。其结构框图如图2所示。
3-1单片机的选择
为了节省片外存储器的扩展，提高单片机的运行速度，我们决定使用于89C51兼容的由台湾华邦公司生产的W77E58。
3-2运放的选择

图2系统结构框图
由于从传感器输出的电压信号很微弱，所设定传感器灵敏度为2mV/V,当供电电压为9V时,传感器的满负输出仅为18mV,所以这个信号在进行A/D转换前需要通过运算放大器进行放大，由于后级的A/D转换的精度要求较高，所以此处对运算放大器的精度要求比较高。综合以上考虑，此处采用高精度低漂移的运放，用于设置运算放大倍数的电阻也采用高精度的电阻器。在本系统中所采用的运放是BB公司的OPA2277,电阻采用蚌埠贝迪斯的E2系列高精密电阻,具体计算公式如下：
本系统的放大倍数为:R6/R5=16O
分辨率:在本系统中24位的分辨率只用到16位，用百分数表示为
1—65536=0.00015%
因为本系统的压力传感器的满量程输出为18mV,A/D转换器的最小电压值为
18X0.00015=0.00027mV
3.3A/D转换器的选择
由于衡器工作的实时性，对A/D转换器的速度和精度要求比较高。为提高采样的准确性,釆用电阻应变片式压力传感器来感应压力的变化，通过转换电桥放大输给A/D转换器。为了提高转换精度我们采用了24位串行的A/D转换器ADS1210。
4系统软件设计
从工作原理来看整个系统的工作过程大致可以分为4个步骤：
(1)键盘设置、控制过程。通过键盘可以设置所要称量的重量、显示的分辨率、称重的精度等。
(2)单片机从A/D转换器读取釆样数据，并进行相应的运算、处理过程。这一过程是称重控制仪表的核心部分，也是软件程序编辑的重点。
(3)显示过程。具有一定的实时性。
(4)对外控制过程。通过这一过程可以及时了解到何时停止大振动器、何时停止小振动器、何时称重完成、何时接料、卸料等。
这4个过程在某种程度上可以说是同时完成的，这就要求在程序设计上对其进行不停的循环扫描。

从系统上电时刻起，主程序便开始运行。首先进行各种初始化(包括ADS1210的初始化、单片机本身的一些初始化、从AT24C02中读取标定值等)。之后程序便进入了正式的主循环，即对上述4大过程进行分别扫描、判断，这样周而复始,直至完成所有的称量工作。5结论
目前，该设备已投入使用，实际运行表明，该设备运行稳定可靠，操作简单,性能价格比高，满足设计要求。作为一个可自动加配料、称重和卸料的电子衡器,静态称重的精度满足国家三级秤的要求，符合国家对包装行业包装精度的强制鉴定标准。具有较高的推广应用价值。

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