0引言

电子输送带秤是一种在输送带输送物料的过程中动态监测物料重量的计量设备，能够连续自动进行，不需要人工干预就能完成称重操作，广泛应用于煤矿、冶金、化工、建材等领域。

电子输送带秤主要由传感器、秤架和二次仪表三大部分组成。其中，传感器一般由测速传感器和称重传感器组成，它通过测量输送带上物料的重量和输送带的速度来计算物料的输送流量。

根据电子输送带秤动态称量的特点，控制芯片采用高性能AVR单片机ATmega128，完成测速、称重、显示及输送带调速功能。硬件部分主要由ATmega128单片机、传感器、E2PROM、信号调理电路、A/D转换器（TLC2554）、键盘扫描电路、显示电路等组成。

硬件部分的工作原理：称重传感器将输送带上的煤重量转换成电压信号，测速传感器将输送带速度转换成脉冲信号，由ATmega128单片机采集二者的输出信号，并将其转换成单位长度煤质量W和运行速度v，计算乘积即可得到输送带的瞬时煤流量Q，并通过显示电路实时显示。键盘电路用于操作人员设定Q值，并在运行过程中根据测得的W值控制电机调速电路调节输送带速度。

（1）单位长度内煤质量W测量

单位长度煤质量W测量由3部分组成：电阻应变式称重传感器、信号调理电路和A/D采集电路。当输送带上有煤通过时，称重传感器将煤质量转换成电信号输出，输出信号的幅度与煤质量基本呈正比。称重传感器的输出信号经过放大、滤波等信号处理后由A/D转换器采集到AVR单片机中，在单片机内部根据拟合好的电压—煤质量公式计算出单位长度内的煤质量，并对其进行非线性校正功能。为简化电路设计，降低温漂等影响，信号调理电路采用差动放大电路结构，滤波电路采用有源低通滤波电路，截止频率为1Hz。

（2）输送带速度v测量与调整

输送带速度v的测量主要由变磁阻式测速传感器和整形电路完成。变磁阻式测速传感器将输送带电机的转子速度转换成与之成正比的脉冲频率信号，脉冲频率越大表示转子速度越快。经过整形电路变成标准的脉冲波形，由单片机采集并确定脉冲频率，根据拟合好的频率、速度公式计算出输送带的运行速度v，则单位时间内带式输送机输送煤的流量Q=Wv（1）

输送带速度的调整是为了保证带式输送机以恒定的流量输送煤。调速部分主要由可控硅控制。单片机根据计算的Q值与设定的Q值比较后，控制可控硅的导通角，从而控制调速电机的转动速度，使煤流量稳定在设定值。

（3）键盘、显示电路

键盘主要用于完成电子输送带秤的设定功能，如流量设定，为操作人员提供了简单的人机交互功能；显示电路采用LED实时显示流量值和输送带运行速度。键盘、显示电路接口采用可编程的8279键盘、显示接口器件，可同时完成键盘输入和LED显示控制2种功能。

2软件部分设计

软件部分主要完成数据采集、数据拟合和数值计算、键盘输入、显示等功能。为保证工作过程中启用AVR单片机内部的看门狗定时器，防止程序运行过程发生不可预知的错误。考虑到软件部分需要完成较多的功能，外扩了一块24C64EEPROM用来存储系统软件程序。

考虑到长期工作后，由于温度漂移、零点漂移等会导致测量误差，因此程序入口处会采集空载时的流量，并存入EEPROM中作为修正值，最后显示的流量Q为计算出流量值减去此修正值，以减小系统测量误差。

3结语

本文设计的电子输送带秤以ATmega128单片机为控制系统，能够同时测量输送带速度和煤的流量，具有非线性校正功能，能够实时补偿各种漂移引起的测量误差，因此测量误差小，测量精度高，而且采用目前成熟的系统结构设计，具有良好的可靠性，不仅可以应用于煤矿井下煤流量测量，也可以用在冶金等带式输送机等领域。

本文源于网络转载，如有侵权，请联系删除