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介紹了一種數字式稱重傳感器的設計以及在稱重/測力領域中的應 用。它集運算放大、A/D轉換、CPU J/0為一體,輸出為標準的數字量信號，外形尺寸與 模擬式稱重傳感器相同，具有密封性好、抗干擾能力強，精度高，功能多，實現了傳感 器信號的遠距離傳輸，可直接與計算機通訊。經實驗’該數字式稱重傳感器在量程范 圍內均達到0.01%的準確度。
引言
用數字式傳感器取代傳統模擬式傳感器以適應 直接與計算機通訊是今后傳感器的發展趨勢。眾所 周知，計算機已經在各個領域得到了廣泛的應用，但 它只能識別數字信號。因此，研究數字式傳感器具有 以下重要意義：
①因為數字式傳感器輸出的是標準數字信號， 所以可以直接與計算機通訊。
②具有傳輸距離遠、抗干擾能力強、無信號損失 等特點。
③保證了傳輸過程中的可靠性和穩定性，解決 了計算機對外界信息處理數字化的客觀要求。
改革開放以來，特別是我國WT0的加入，越來 越多的外資企業到中國落戶。在衡器行業，美國、德 國、日本等國早已在中國的上海、深圳、常州等地辦 起了獨資或合資企業。不過，到目前為止，他們生產 的主要還是模擬式的傳感器。因此，傳輸距離和抗干 擾能力都受到了限制。國內的幾家大型衡器制造廠’ 雖然也在研究這方面的問題，但仍沒有完全解決多 只傳感器信號輸人和高速傳輸之間的矛盾。不過,以 后的發展趨勢已經非常清楚，就是“傳感器+計算 機” o因此，研究數字式傳感器也就成了當前非常迫 切的任務。
1.研究開發內容和技術關鍵 本課題研究的內容是：
數字信號的輸出形式以及直接與計算機進行通訊。
輸出的數字信號應達到的精度和速度。
對輸入信號的處理、運算、非線性修正、量程變換等。
實現傳感器輸出信號的高速和遠距離傳輸。 設計的技術關鍵問題是:微型化、非線性修正、 遠距離傳輸
數字式稱重傳感器內部集成了微處理機、 轉換器、運算放大器以及可編程邏輯電路、穩壓電路 等,結構較為龐大和復雜，因此，要解決的關鍵問題 是如何用最少、最小的電子元件來實現這個系統的 所有功能。數字式稱重傳感器的另一個重要任務是 解決信號輸入的非線性誤差，軟件通過建立相應的 數學模型、插值法等來修正其非線性誤差,用軟件來 實現的關鍵問題是如何建立相應正確的數學模型。 要實現遠距離傳輸,必須處理好距離、干擾和速度之 間的矛盾。
2.研究方案、技術路線
研究方案的原理框圖如下：
技術路線
根據衡器行業的實際情況，本課題采用了集高 速運算放大器、24位S-A M)轉換于一體的超小 型集成電路CS5M2，每秒可轉換500次以上，從而 保證了信號輸人的高速轉換。采用PHILIPS單片微 處理器,具有速度快，容量大,成本低、體積小的特 點，便于以后軟件的擴充。
3-主要設計指標 輸出信號:標準asc n碼 波特率：1200—19200可調 非線性：0.01%
不重復度:0.005%
4.試驗結果
為了檢驗數字式稱重傳感器的準確度，參照 G&T7724-1999的檢測方法，用標準測力機進行試 驗，結果見表1。
5.結束語
表1的測試結果是經過軟件非線性修正和標度 變換后得到的顯示值。因此，要得到較高的精度，多 點的非線性修正非常重要。另外,采用高分辨率A/D 轉換器也是提髙精度的重要前提。
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