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工業(yè)用電子秤的使用需要思考其使用精度
更新時(shí)間:2020-01-14 點(diǎn)擊次數(shù):2626次
電子秤在使用電子秤稱重貨物的時(shí)候,需要先將貨物放置在秤臺(tái)上進(jìn)行稱重,在將貨物放置在秤臺(tái)上之后,會(huì)產(chǎn)生一定的壓力值,壓力會(huì)傳遞給傳感器裝置,這樣傳感器就會(huì)變形,在經(jīng)過一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)變之后,壓力信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)值,并體現(xiàn)在屏幕上,人們可以直接通過屏幕看到貨物重量信息。
工業(yè)用電子秤發(fā)展至今,它的趨勢(shì)就是朝著更高精度和更低成本的方向發(fā)展,因此它對(duì)高性能模擬信號(hào)處理電路有著更高的要求。一開始,性能要求并不明顯。但現(xiàn)在市場(chǎng)上大多電子秤所輸出的終重量值的分辨率為1:3000或1:10000,因此一塊12位或14位的ADC似乎就已經(jīng)夠用了。但對(duì)于電子秤來說,調(diào)查表明的情況并非如此,而是需要差不多20位的ADC精度。那么我們來了解一下這種工業(yè)用電子秤的參考設(shè)計(jì)?
一般的電子秤系統(tǒng)具有從1:3000到1:10000的用戶分辨率(或計(jì)數(shù))。比如,一臺(tái)稱重為5kg,計(jì)數(shù)為1:10000的電子秤,其分辨率為0.5克。該精度一般是指外部計(jì)數(shù)。為確保滿足外部計(jì)數(shù)的精度要求,電子秤廠商常常要求系統(tǒng)的內(nèi)部分辨率達(dá)到更高的量級(jí)。一些標(biāo)準(zhǔn)表明,內(nèi)部系統(tǒng)計(jì)數(shù)精度應(yīng)為外部計(jì)數(shù)精度的20倍,因此這種情況下,內(nèi)部計(jì)數(shù)精度必須為1:200000。
在工業(yè)用電子秤應(yīng)用中,實(shí)際上只使用了ADC量程的一小段。一般地講,負(fù)載電池的滿量程輸出為6mV。前端采用典型的128倍增益,ADC的輸入在滿量程時(shí)則為770mV。因此,以標(biāo)準(zhǔn)為2.5V為參考,只用到了1/3的ADC動(dòng)態(tài)范圍。ADC應(yīng)該有3至4倍內(nèi)部計(jì)數(shù)精度才能滿足系統(tǒng)的性能要求。此時(shí),ADC的精度必須為1:800,000或19至20位?,F(xiàn)在我們不難理解信號(hào)處理要求的復(fù)雜性。
使用平均濾波器對(duì)于減少隨機(jī)白噪聲的效果很好,并且仍然保持陡峭的階躍響應(yīng)。本參考設(shè)計(jì)的軟件采用滑動(dòng)平均算法。濾波器使用M點(diǎn)的滑動(dòng)平均窗。滑動(dòng)平均濾波器通過對(duì)輸入信號(hào)上的若干點(diǎn)取平均,得到每個(gè)點(diǎn)的輸出信號(hào)。