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通过精密智能称重测量仪的研制

发布时间:2020-09-30 14:40:08 |来源:网络转载

解放军后勤工程学院最新研制的HG2000型(OEM板)通用精密智能称重测量仪(以下简称称重仪)具有高精度、高分辨率、低功耗、双通道的称重仪。该仪表的系统综合精度超过0.01%±ld,分辨力优于1/50000,当设定满量程为50kg时,仪表可以分辨到lg的测试值;仪表的整机最大工作电流(不带传感器)仅为15mA,用一般的300mAh,7.2V的电池供电可使仪表连续工作时间长达10个小时,如双通道同时工作并配上两支称重传感器,仪表整机的工作电流也不超过45mA;该仪表的采样速度为2次/秒到30次(保证精度情况下,如降低精度最大的釆样可达到100次/秒),采样速率可自行设定;该仪表有两个物理通道和10个逻辑通道,每个逻辑通道都具有多点线性化校正功能,可对单、双通道工作状况进行设置;该仪表具有标准RS-232C串行通信接口,可以非常方便地实现与计算机之间的串行通信接口,广泛用于称重仪表或系统的二次开发;该仪表性能极为优越且价格很低,可广泛用于各种高精密的称重场合之中,尤其在墅外称重场合。
2.1硬件结构
HG2000型称重仪采用最新的S-A调制A/D转换技术,该技术综合了传统的积分型A/D转换技术的长处,以电路速度有效地换取分辨率的技术,解决了转换速度与高分辨率这一长期以来难以完善的矛盾,并逐步在智能仪表中得到广泛的应用。HG2000型称重仪的系统硬件结构如图1所示。

称重仪的系统硬件结构图

该仪表的AD转换器选用了双通道24位串行2-A调制AD转换芯片CS5522,该芯片由通道选择、信号放大、£-△调制A/D转换和数字滤波等四部分组成;该仪表的中心控制单元由単片机89C52和EEPROM芯片X25045组成,其中89C52用于仪表的输入输出控制及计算,而X25045用于存储各种校验参数(如零点、线性化校正等);仪表的显示电路釆用6位数码液晶显示,功能按键9个;仪表可釆用交流供电和电池供电两种供电方式,其中图1中的+5为模拟供电电源,\cc为数字电路供电电源;电源比较器用于对电池供电监测,当电池电压下降到第「个预置点时,显示低电压标志,但仪表还能正常工作,而当电池电压继续下降到第二个预置点时,显示低电压标志约两秒钟后,显示全黑仪表停止工作。
2.2软件框图

HG2000型称重仪的软件采用MSC-51汇编语言编写而成,在软件编写过程中尽量采用模块化编程方法,以便代码的优化和维护。图2为仪表的软件工作流程图,限于篇幅,这里就不给出具体的汇编源程序。

仪表的软件工作流程图

3.1按键定义
1号键:选择/置入键
2号键:数字减方向键“9—8-*7—“0。
3号键:数字增方向键
4号键;数字移位键(2,3,4号键配合使用)。
5号键:峰值键,按一次该键仪器跟踪显示并保持本次测量最大值即“峰值”,再按一次即复位(显示当前值)。
6号键:转换键,用于工作模式4下的手动切换通道1和通道2的轮流显示。
7号键:清零键,按一次该键即清除零点示值或皮重值,该值被暂存到“皮重”内作正减、负加运算。
8号键:皮重键,按一次该键即读出被暂存的零点示值或“皮重”值,再按一次即复位(8号键与7号键配合使用)。
9号键:参数键,用于设置各种测量参数(如零点校准、滤波深度等)。
3.2指示灯定义
指示灯A;显示值稳定判别指示,示值波动变化范围大于等于下列任一种情况即表示示值不稳A灯亮:±ld/s,±2d/s,±3d/s。
指示灯B:上下限报警指示,如果所选择的通道设置了上下限测量参数,当测量值到达下限报警点时B灯被点亮,当超过上限报警点时B灯熄灭。
3.3仪器的工作模式
仪器工作于四种模式下,它们分别为:
模式1:单通道1工作方式。
模式2:単通道2工作方式。
模式3:双通道工作方式,通道1和通道2轮流定时切换工作,切换时间为5秒。
模式4:双通道工作方式,通道1和通道2手工切换,使用转换键(6号键)切换。
3.4测量操作
开机上电,仪器进行系统自校验,倒计数显示(9,8,7,……0)约10秒后显示“GOOD”,按1号键出现“CH00”,提示通道选择。其中“CH”为通道符号;“00”‘表示选择设定的通道号,设定值为01-I。共10个逻辑通道。
设定完成通道号后,仪器开始工作。
如显示值不为0或需要去皮,则按清零键,并将零点值或皮重值暂存。
按皮重键则显示暂存的零点值或皮重值。
3.5关于“错误”提示
当设置参数或测量值超载等都将引起错误提示,它们的含义如表1所示:

当设置参数或测量值超载等都将引起错误提示表

 

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