CN202648785U - 用于消除电子称重零点漂移的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于消除电子称重零点漂移的电路，包括称重传感器、ADC芯片、单片机，称重传感器的正极激励端通过第一场效应管连接在电源正极、负极激励端通过第二场效应管连接在电源负极、正极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF+端、负极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF-端，REF+端与REF-端之澡并联有电容，电子开关、ADC芯片与单片机相互连接，称重传感器的信号端与ADC芯片的信号端相连。本实用新型可以准确得到无零点漂移的称重数据，有效抵消温度和超低频引起的信号漂移，自动稳定零点，在温度大范围变化的场合使用也不会造成较大零点漂移，较传统的称重系统稳定性大大提高。
Description
技术领域
本实用新型属于电子称重领域，具体涉及一种用于消除电子称重零点漂移的电路。
背景技术
电子称重设备对于电路的稳定性要求比较高，目前市场上使用的称重传感器均采用电阻应变型，配合ADC芯片完成数据转换，如图1所示，传统称重设备由单片机、称重传感器和ADC数据采集芯片组成，在电子称重设备中由于称重传感器是直流激励直流输出且信号微弱，ADC芯片自身的漂移和外部电路热电势都会导致设备零点漂移，造成称重数据不稳定，也有根据信号变化的快慢进行软件上的粗略补偿，然而，这样可能会把变化缓慢的称重信号被当成漂移或是将变化较快的漂移当成称重信号，无法从根本上解决问题，尤其是称重控制设备在环境变化大而又不能及时清零的情况下使用可能会造成较大的积累误差。
发明内容
本实用新型为解决现有电子称重电路零点漂移大数据不稳定，在温度变化范围大的场合使用会造成较大误差等不足，提供了一种用于消除电子称重零点漂移的电路，可以自动消除零点漂移，在温度大范围变化的场合使用也不会造成较大零点漂移，称重系统稳定性明显提高。
实现本实用新型目的的技术方案是提供一种用于消除电子称重零点漂移的电路，包括称重传感器、ADC芯片、单片机、电子开关、第一场效应管、第二场效应管，所述称重传感器的正极激励端通过第一场效应管连接在电源正极、负极激励端通过第二场效应管连接在电源负极、与正极激励端相连的正极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF+端、与负极激励端相连的负极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF-端，REF+端与REF-端之间并联有电容C，所述电子开关、ADC芯片与单片机相互连接，称重传感器的信号端与ADC芯片的信号端相连。
进一步，还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻，所述第一场效应管的源极与电源正极相连、漏极与称重传感器的正极激励端连、栅极经过电子开关连接在源极上，所述第二场效应管的源极与电源负极相连、漏极与称重传感器的负极激励端连、栅极经过电子开关连接在源极上，所述第一场效应管的源极与漏极之间并联有第一电阻与第二电阻的串联电路，所述第二场效应管的源极与漏极之间并联有第三电阻与第四电阻的串联电路，所述第一电阻、第二电阻的连接点通过导线与第三电阻、第四电阻的连接点相连，所述第一场效应管的栅极通过第五电阻连接在第二场效应管的源极上，所述第二场效应管的栅极通过第六电阻连接在第一场效应管的源极上。
进一步，所述电子开关为74HC4066的电子开关芯片。
进一步，所述ADC芯片的REF+与REF-端之间并联有电容。
进一步，所述第一场效应管采用SI2301的场效应管，所述第二场效应管采用SI2302的场效应管。
进一步，所述ADC芯片采用AD123X或CS553X的芯片。
本实用新型具有良好的实际效果：本实用新型中，设有电子开关，测量称重信号时，所有开关导通，当需要测量零点漂移时，先断开反馈电压电子开关，隔离电容与传感器的连接，再断开称重传感器的激励开关，这时由ADC芯片得出当前的漂移量大小，从称重数据中减去漂移量大小，就可以准确得到无漂移称重数据，除了称重传感器输出的有效信号外，可有效抵消温度和超低频引起的漂移，自动稳定零点，在温度大范围变化的场合使用也不会造成较大零点漂移，较传统的称重系统稳定性大大提高。本实用新型中在电源正负极之间设有电阻电路，在传感器通电时，共模电压由传感器内部电阻分压提供，激励电源关闭后，传感器和ADC的输入端电位悬浮，失去共模电压，增加电阻分压提供共模电压，目的是为测量漂移给ADC芯片提供与连接传感器尽量一致的工作条件。本实用新型中，在ADC芯片的REF+与REF-端之间并联有电容，ADC的参考电压是传感器激励端反馈的电压，在关闭激励电源的同时参考电压自然就没有了，所以必须在激励电源断开之前用电容保持原来的参考电压，使测量称重和漂移具有相同的基准电压。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
(实施例1)
图1显示了本实用新型的一种具体实施方式，其中图1为本实用新型的电路示意图。
见图1，一种用于消除电子称重零点漂移的电路，包括称重传感器1、ADC芯片2、单片机3、电子开关4、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2，称重传感器1的正极激励端连接在第一场效应管Q1的漏极、负极激励端连接在第二场效应管Q2的漏极，Q1和Q2的源极分别与电源正极和电源负极连接，正极反馈端通过电子开关4中第二路开关连接在ADC芯片2的REF+端、负极反馈端通过电子开关4中第三路开关连接在ADC芯片2的REF-端，ADC芯片2的REF+与REF-端之间并联有电容C，ADC芯片2、电子开关4与单片机3相连，称重传感器1的信号端与ADC芯片2的信号端相连，。
还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6，第一场效应管Q1的源极与电源正极相连、漏极与称重传感器1的正极激励端连、栅极经过电子开关4中第一路开关连接在源极上，第二场效应管Q2的源极与电源负极相连、漏极与称重传感器1的负极激励端连、栅极经过电子开关4第四路开关连接在源极上，第一场效应管Q1的源极与漏极之间并联有第一电阻R1与第二电阻R2的串联电路，第二场效应管Q2的源极与漏极之间并联有第三电阻R3与第四电阻R4的串联电路，第一电阻R1、第二电阻R2的连接点通过导线与第三电阻R3、第四电阻R4的连接点相连，第一场效应管Q1的栅极通过第五电阻R5连接在第二场效应管Q2的源极上，第二场效应管Q2的栅极通过第六电阻R6连接在第一场效应管Q1的源极上。
电阻R2、R3连接后，连接在电源的正极和负极，中点得到的分压即共模电压分别通过电阻R1、R2连接到传感器激励端。
电子开关4为74HC4066芯片。
第一场效应管Q1采用SI2301的场效应管，第二场效应管Q2采用SI2302的场效应管。
ADC芯片2采用AD123X或CS553X的芯片。
74HC4066是四路电子开关，内阻较大额定电流小，不能直接驱动传感器，所以电路中用场效应开关管作为扩流管，74HC4066先驱动场效应开关管；其优点在于新型单片机基本都是低电压型的，而高精度的称重传感器激励电压又不能太低，74HC4066可以起到电平的转换作用，74HC4066对场效应管的控制方式以单片机复位后使场效应管截止为宜，便于短路保护。
本实施例中，实测零点漂移值：环境温度从-10℃至+40℃变化时，漂移小于0.1微伏。
在称重数据采集过程中，根据需要在某一时刻通过单片机控制断开称重传感器的激励电源，此时传感器无称重信号输出，但漂移仍然存在，此时从ADC芯片中得到的数据是漂移数据，从称重数据中减去漂移数据即可得到无漂移称重数据，因为漂移变化不会很快，可以由单片机对漂移进行定时测量。为实现对漂移的精确测量，在ADC芯片的REF+与REF-之间并联了电容，可以有效保证在传感器激励电源断开期间ADC芯片的参考电压保持不变。，
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于消除电子称重零点漂移的电路，其特征在于：包括称重传感器、ADC芯片、单片机、电子开关、第一场效应管、第二场效应管，所述称重传感器的正极激励端通过第一场效应管连接在电源正极、负极激励端通过第二场效应管连接在电源负极、与正极激励端相连的正极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF+端、与负极激励端相连的负极反馈端通过电子开关连接在ADC芯片的REF-端，REF+端与REF-端之间并联有电容，所述电子开关、ADC芯片与单片机相互连接，称重传感器的信号端与ADC芯片的信号端相连。
2.根据权利要求1所述的用于消除电子称重零点漂移的电路，其特征在于：还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻，所述第一场效应管的源极与电源正极相连、漏极与称重传感器的正极激励端连、栅极经过电子开关连接在源极上，所述第二场效应管的源极与电源负极相连、漏极与称重传感器的负极激励端连、栅极经过电子开关连接在源极上，所述第一场效应管的源极与漏极之间并联有第一电阻与第二电阻的串联电路，所述第二场效应管的源极与漏极之间并联有第三电阻与第四电阻的串联电路，所述第一电阻、第二电阻的连接点通过导线与第三电阻、第四电阻的连接点相连，所述第一场效应管的栅极通过第五电阻连接在第二场效应管的源极上，所述第二场效应管的栅极通过第六电阻连接在第一场效应管的源极上。
3.根据权利要求2所述的用于消除电子称重零点漂移的电路，其特征在于：所述电子开关为74HC4066的电子开关芯片。
4.根据权利要求3所述的用于消除电子称重零点漂移的电路，其特征在于：所述第一场效应管采用SI2301的场效应管，所述第二场效应管采用SI2302的场效应管。
5.根据权利要求4所述的用于消除电子称重零点漂移的电路，其特征在于：所述ADC芯片采用AD123X或CS553X的芯片。
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| CN110196201A (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-03 | 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 | 高精度称重系统和称重方法，热重分析仪及存储介质 |
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