隨著技術(shù)的進步,由稱重傳感器制作的電子衡器已廣泛地應(yīng)用到各行各業(yè),實現(xiàn)了對物料的快速、準(zhǔn)確的稱量,特別是隨著微處理機的出現(xiàn),工業(yè)生產(chǎn)過程自動化程度化的不斷提高,稱重傳感器已成為過程控制中的一種必需的裝置,從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制,到混合分配多種原料的配料系統(tǒng)、生產(chǎn)工藝中的自動檢測和粉粒體進料量控制等,都應(yīng)用了稱重傳感器,目前,稱重傳感器幾乎運用到了所有的稱重領(lǐng)域。
1.高速定量分裝系統(tǒng)
本系統(tǒng)由微機控制稱重傳感器的稱重和比較,并輸出控制信號,執(zhí)行定值稱量,控制外部給料系統(tǒng)的運轉(zhuǎn),實行自動稱量和快速分裝的任務(wù)。
系統(tǒng)采用MCS-51單片機和V/F電壓頻率變換器等電子器件,其硬件電路框圖如圖1所示,用8031作為中央處理器,BCD拔碼盤作為定值設(shè)定輸入器,物料裝在料斗里,其重量使傳感器彈性體發(fā)生變形,輸出與重量成正比的電信號,傳感器輸出信號經(jīng)放大器放大后,輸入V/F轉(zhuǎn)換器進行A/D轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成的頻率信號直接送入8031微處理器中,其數(shù)字量由微機進行處理。微機一方面把物重的瞬時數(shù)字量送入顯示電路,顯示出瞬時物重,另一方面則進行稱重比較,開啟和關(guān)閉加料口、放料于箱中等一系列的稱重定值控制。
圖1 原理框圖
在整個定值分裝控制系統(tǒng)中,稱重傳感器是影響電子秤測量精度的關(guān)鍵部件,選用GYL-3應(yīng)變式稱重測力傳感器。四片電阻應(yīng)變片構(gòu)成全橋橋路,在所加橋壓U不變的情況下,傳感器輸出信號與作用在傳感器上的重力和供橋橋壓成正比,而且,供橋橋壓U的變化直接影響電子稱的測量精度,所以要求橋壓很穩(wěn)定。毫伏級的傳感器輸出經(jīng)放大后,變成了0-10V的電壓信號輸出,送入V/F變換器進行A/D轉(zhuǎn)換,其輸出端輸出的頻率信號加到單片機8031定時器1的計數(shù)、輸入端T1上。在微機內(nèi)部由定時器0作計數(shù)定時,定時器0的定時時間由要求的A/D轉(zhuǎn)換分辯率設(shè)定。定時器1的計數(shù)值反映了測量電壓大小即物料的重量。在顯示的同時,計算機還根據(jù)設(shè)定值與測量值進行定值判斷。測量值與給定值進行比較,取差值提供PID運算,當(dāng)重量不足,則繼續(xù)送料和顯示測量值。一旦重量相等或大于給定值,控制接口輸出控制信號,控制外部給料設(shè)備停止送料,顯示測量終值,然后發(fā)出回答令,表示該袋裝料結(jié)束,可進行下袋的裝料稱重。