CN2041424U

CN2041424U - 自动调整偏载准确度的称重仪

Info

Publication number: CN2041424U
Application number: CN 88220617
Authority: CN
Inventors: 张连儒; 林平; 茅庆潭; 张国维; 宋文敏
Original assignee: Beijing Industrial & Commercial Advisory Service Co
Current assignee: Beijing Industrial & Commercial Advisory Service Co
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1989-07-19

Abstract

一种自动调整电子秤偏载准确度的称重仪表，仪表设有多路放大和模数转换电路以及用来控制计算机调整电子秤偏载准确度的按键。当一台电子秤由多个传感器组成时，仪表对各传感器的输出信号分别进行放大和模数转换，然后由计算机进行处理和运算，得出称量结果加以显示。在调整电子秤偏载准确度时，按动上述按键即可控制计算机计算各通道的转换系数，以便自动调整电子秤偏载准确度。

Description

本实用新型专利属于计量技术领域。

一台电子秤，如电子汽车衡，电子地上衡、电子轨道衡等通常是由多个传感器组成的（见图1）。各传感器的输出信号经过串联或并联后送到称重仪表中进行放大和模数转换，然后显示称量结果。显然电子秤所受到的载荷等于各个传感器所受到的载荷的总和。设有n个传感器，则：

W＝W1＋W2＋……＋Wn （1）

式中：W为电子秤受到的载荷。

W1、W2、……、Wn为各传感器所分别受到的载荷。

实际上，由于各传感器的灵敏度系数不可能做到完全一致，当同样大小的载荷作用在秤台的不同位置时，电子秤显示数值就可能不同，并产生称重误差，通常称这种误差为电子秤的偏载误差。为了减小电子秤的偏载误差，将电子秤的偏载准确度调整到规定的范围以内，通常的做法是调节各个传感器电桥桥路的输入电压，以补偿传感器灵敏度系数的不一致性。当电子秤的准确度要求较高时，这一工作是相当精细的，而且往往要反复多次调节电源电位器或接线盒中的电阻才能达到要求。对大吨位的电子秤来说，这就意味着大量沉重的砝码要搬上搬下秤台很多次。所以用传统的调节各传感器输入电压的方法来调整电子秤偏载准确度是一件非常繁重的令人烦恼的工作，而且效果往往不理想。

本实用新型是为解决上述问题而发明的一种称重仪表，仪表设有多路放大和模数转换电路以及用来控制计算机调整电子秤偏载准确度的按键。当一台电子秤由多个传感器组成时，每一个传感器都和仪表中的一个放大和模数转换电路组成一个独立的通道，这样每一个传感器的输出信号就可以分别得到放大和模数转换，仪表内的计算机则可以对各通道的输出信号进行处理和运算，下面结合图2说明仪表的工作原理。图2显示的是一个由四个传感器（L1，L2，L3，L4）组成的电子秤，台面上加有载荷（砝码），每个传感器的输出分别接在四组放大和模数转换电路的一路上，共组成四个通道C1、C2、C3、C4。设各个传感器受到的载荷（扣去台面重量）分别为W1、W2、W3、W4，各个通道的输出信号值分别为N1、N2、N3、N4，各个通道的转换系数分别为K1、K2、K3、K4，则存在以下关系：

W1＝K1·N1

W2＝K2·N2

W3＝K3·N3

W4＝K4·N4

由于W＝W1＋W2＋W3＋W4

所以W＝K1·N1＋K2·N2＋K3·N3＋K4·N4 （2）

W为电子秤台面上所受到的总载荷。

称量时，如果能知道各通道的转换系数K1，K2，K3，K4，则通过计算机检测各通道的输出信号N1，N2，N3，N4，立刻就可以计算出各个传感器上受到的载荷W1、W2、W3、W4，从而得到电子秤台面上的总载荷W。这样计算出来的结果能有效地避免由于传感器灵敏度系数不一致所带来的误差。

为了得到四个未知数K1，K2，K3，K4，需要在秤台上的不同位置加载四次，这样就建立了四个方程：

W＝K1·N11＋K2·N12＋K3·N13＋K4·N14 （3）

W＝K1·N21＋K2·N22＋K3·N23＋K4·N24 （4）

W＝K1·N31＋K2·N32＋K3·N33＋K4·N34 （5）

W＝K1·N41＋K2·N42＋K3·N43＋K4·N44 （6）

其中NIJ的含义为第J（J＝1，2，3，4）个通道第I（I＝1，2，3，4）次加载的输出值。

通过解以上方程组就可以得到K1，K2，K3，K4。

K1＝D1／D

K2＝D2／D

K3＝D3／D

K4＝D4／D

D为方程组（3）－（6）的系数行列式，DJ是把D的第J列元素N1J，N2J，N3J，N4J都换成W得到的行列式。

如果传感器的数目不是四个而是其它，则原理和计算方法还是一样的，只不过通道的数目、方程组元数需要相应改变。

计算机计算出K1，K2，K3，K4后，就将其存入存储器，在电子秤进行正常称量时，计算机根据已经取得的转换系数及各通道的输出信号值进行运算得出正确的称量结果并加以显示。

仪表键盘（见图3）中共设有16个按键，其中包括：“0”－“9”共十个“数字”键，一个“复位”键，一个“打印”键，一个“去皮”键，一个“采集”按键以上键的功能与一般称重仪表的同类键的功能功能相似，另有一个“调整”键，它的功能是当按下此键时，计算机即进入计算通道转换系数的程序，当显示器显示出G00D字样时即表示计算完毕，电子秤偏载准确度已调好。还有一个是“置数”键，它与“数字”键配合起来可实现两个功能：

（1）当由于某种原因，计算机内存储的各通道转换系数丢失，或需要对各通道转换系数进行修改时，可以通过“置数”键和“数字”键置入所需要的数值。

（2）当需要对计算机计算出来的最终的称量结果进行修正时，也可以通过“置数”键和“数字”键进行。

功能（1）的必要性是显而易见的，因为仪表内尽管设置了蓄电池，当仪表断电时可以给存储器供电，但在长时间断电的情况下，蓄电池的能量是不够的，所以必须具有重新输入通道转换系数的功能。

功能（2）的好处是：进行电子秤偏载准确度调整时，不一定要用标准砝码，而只需一个固定重量的物体，甚至一辆汽车在秤台的各个承重点压一遍，得到各通道转换系数，最后往秤台上加一次砝码，利用“置数”键将称量结果修正到正确的数值就可以了，全部校准工作只需要加一次砝码。

本实用新型仪表主要由四部分组成（见图4）：

1、传感器电源

输入交流电经变压、整流、滤波后予稳压，再由高稳定度基准稳压器、高精度运算放大器和精密电阻组成一个高稳定度的输出电压为12V的传感器电源。

2、放大器

仪表采用两级放大，第一级使用精密自稳零运算放大器，闭环增益50－100倍；第二级为通用低漂移运算放大器，闭环增益为10倍。上述电路可将传感器输出满荷信号由10－20mv放大到5－10v。

3、模数转换器

本仪表使用的是电压－－频率转换器，当输入0－10v电压信号时，输出脉冲频率为0－100KHz，且输入－－输出关系严格成正比。

4、计算机单元

它由CPU－Z80、ROM－2716、RAM－6116，可编程计数器8253、键盘、显示器及支援器件组成，其中8253由2块组成共计6个通道，一个通道作时钟计数用，其余通道作为模数转换器输出信号计数用。

本实用新型称重仪表不但校准方便、迅速、准确、而且由于全机无一个电位器，故而提高了仪表的工作可靠性、稳定型。这种称重仪表的另一个优点是不要与传感器的灵敏度系数一致，而且可以用一个电源给多个传感器供电，所以适用性很强。

Claims

1、一种自动调整偏载准确度的称重仪，其特征是仪表设有多路放大和模数转换电路以及用来控制计算机调整电子秤偏载准确度的按键。当一台电子秤由多个传感器组成时，每一个传感器都和称重仪的一路放大和模数转换电路组成一个独立的通道，仪表对每一个传感器的输出信号分别进行放大和模数转换，然后由仪表内的计算机对各通道输出信号进行处理和运算，在调整电子秤偏载准确度时，按动上述按键即可控制计算机计算各通道的转换系数，以便自动调整电子秤的偏载准确度。

2、按照权利要求1所述的称重仪，其特征是它设有“置数”键和“数字”键，这些键可修改或置入各通道转换系数。