專利名稱：一種電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及稱重技術(shù)，電子技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
電磁力平衡式電子天平主要由電磁力平衡式稱量傳感器、測(cè)量與控制系統(tǒng)、殼體組成；目前，國內(nèi)稱量傳感器主要以傳統(tǒng)制作工藝為主，但隨著高精度全自動(dòng)加工中心的普及，逐步向一體式傳感器發(fā)展，目的是為了實(shí)現(xiàn)傳感器生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化、性能的一致化、體積的小型化、結(jié)構(gòu)的牢固化，但由于對(duì)傳感器架構(gòu)沒有突破性的改進(jìn)，且磁鋼技術(shù)沒有得到本質(zhì)的發(fā)展，其稱重性能并沒有得到進(jìn)一步的提高。但隨著電子技術(shù)與控制理論的發(fā)展，對(duì)其測(cè)量與控制系統(tǒng)的改進(jìn)已成為一種必然的可能，而最具前景的改進(jìn)方向必定是拋棄原有的模擬測(cè)量與控制方法，進(jìn)行數(shù)字化改造。傳統(tǒng)的電磁力平衡式電子天平(以下簡(jiǎn)稱電子天平)的重量測(cè)量部分已基本實(shí)現(xiàn)·了數(shù)字化測(cè)量(仍以間接地測(cè)量脈沖寬度為主)，但控制部分還是使用經(jīng)典的模擬PID控制。雖然傳統(tǒng)的測(cè)量與控制方法經(jīng)過不斷改進(jìn)，但始終存在以下幾個(gè)問題I、稱量速度慢。比如量程為200克，分辨率為100微克的電子天平的稱量穩(wěn)定時(shí)間常需7至8秒；能做到4秒左右的已屬不易了。2、重復(fù)性差。由于采用模擬PID控制，電容器介質(zhì)的電池效應(yīng)、漏電效應(yīng)，運(yùn)放的溫漂、輸入漏電流以及線路板的絕緣強(qiáng)度等一些器件缺陷而導(dǎo)致的稱量不確定度大的問題始終得不到根本性改善。3、溫漂大，使用的溫度范圍極窄。由于受目前磁鋼技術(shù)限制，相對(duì)于電子天平的其它部件，稱量傳感器的溫漂是比較大的，再加上其它部件的溫漂，導(dǎo)致很多廠家的電子天平規(guī)定的稱量溫度范圍是20°C ±2. 5°C，這是一個(gè)相當(dāng)苛刻的實(shí)驗(yàn)室條件。由于溫補(bǔ)采用模擬電子技術(shù)補(bǔ)償，再加上溫補(bǔ)過程的繁瑣性，使溫補(bǔ)只能在極窄的范圍內(nèi)作線性補(bǔ)償，而實(shí)際上溫補(bǔ)至少需在寬溫度范圍內(nèi)作非線性補(bǔ)償，甚至需在各個(gè)重量點(diǎn)進(jìn)行多條溫補(bǔ)曲線或曲面補(bǔ)償。為了修正溫漂(同時(shí)兼可修正因重力變化而導(dǎo)致的稱量誤差)，而發(fā)展的天平自校正機(jī)構(gòu)也只能校正某一時(shí)刻的某一重量的誤差，且影響使用者的稱量效率，而其又是一個(gè)易損部件，且增加成本。4、分辨率高于IOOug的電子天平極難做。正由于以上的原因，使制作微量天平成為極困難的事。5、供電系統(tǒng)復(fù)雜，有一對(duì)功率比較大的正負(fù)對(duì)稱穩(wěn)壓電源及眾多輔助電源。為了減少外配電源的復(fù)雜程度，很多電子天平采用單組電源輸入，然后通過價(jià)格昂貴的電源模塊變換出這一對(duì)穩(wěn)壓電源；或者內(nèi)置一個(gè)有多路輸出的線性變壓器。這無疑提高了成本及復(fù)雜性，且增大了整機(jī)的溫升及各部件的溫度梯度。6、生產(chǎn)周期長(zhǎng)，調(diào)試過程復(fù)雜。由于測(cè)量與控制部分大量采用模擬電路，元器件參數(shù)的分散性及質(zhì)量的偏差，導(dǎo)致很多線路板和傳感器統(tǒng)裝后，需要多次細(xì)調(diào)及長(zhǎng)時(shí)間老化才能達(dá)到較好匹配，且模擬溫補(bǔ)電路溫補(bǔ)過程的十分繁瑣。[0010]7、元器件采購困難。由于電子技術(shù)的數(shù)字化趨勢(shì)，很多傳統(tǒng)高精度模擬器件的使用量呈快速減少趨勢(shì)，而導(dǎo)致生產(chǎn)量的減少，質(zhì)量選擇余地日漸變窄，采購成本越來越高。電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)正是解決以上問題的極好途徑。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)，包括電源電路
(I)，其特征在于所述電路包括電源保護(hù)及整流濾波電路(10)，緩起動(dòng)電路(11)，電壓變換電路(12)，電源保護(hù)及整流濾波電路(10)由一個(gè)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲及一個(gè)穩(wěn)壓管構(gòu)成過流過壓保護(hù)電路，四個(gè)二極管或硅橋組成整流電路，再經(jīng)過電容電感濾波，得到?jīng)]有穩(wěn)壓的直流電源，電源電路產(chǎn)生多種電壓給各個(gè)單元電路提供電源。進(jìn)一步地，所述緩起動(dòng)電路(11)由一個(gè)RC時(shí)延電路、晶體管開關(guān)電路組成，用于防止天平上電時(shí)對(duì)線路及稱量傳感器的的沖激。 進(jìn)一步地，所述電壓變換電路(12)，由DC/DC轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生一個(gè)沒穩(wěn)壓的負(fù)電源，再由三端穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓，得到-5V電壓；正電壓通過穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓，分別得+9V(功率電源)、+5V (數(shù)字電源)、+5V (模擬電源)、+3. 3V (數(shù)字電源)、+3. 3V (模擬電源)。進(jìn)一步地，該系統(tǒng)還包括稱量傳感器平衡位置檢測(cè)電路(2)，其特征在于所述電路包括平衡位置光電檢測(cè)電路(13)，光電信號(hào)放大電路(14)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(15)，其中平衡位置光電檢測(cè)電路(13)由一個(gè)紅外發(fā)射管，雙硅光電池組成，光電信號(hào)放大電路(14)由運(yùn)算放大器組成，對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(15)由逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，此模數(shù)轉(zhuǎn)換元件也可以集成于微控制器(30)中。進(jìn)一步地，還包括稱量傳感器驅(qū)動(dòng)電路(3)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(16)，功率放大及驅(qū)動(dòng)電路(17)。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(16)，包含運(yùn)算放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，此數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片可以集成于微控制器(30)中。進(jìn)一步地，所述功率放大及驅(qū)動(dòng)電路(17)由壓控穩(wěn)壓電源電路構(gòu)成，可以是單片集成的，也可以用分立元件構(gòu)成。進(jìn)一步地，還包括重量測(cè)量電路(4)，其特征在于重量測(cè)量電路⑷包括電流電壓變換電路(18)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(19)，基準(zhǔn)電源電路(20)，其中，電流電壓變換電路(18)是由二個(gè)溫漂在5ppm及以下的高精度采樣電阻及一個(gè)繼電器組成；若不需要繼電器作量程切換，則只需安裝一個(gè)高精度采樣電阻；若量程跨度大且量程多，也可安裝多個(gè)采樣電阻及繼電器。進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(19)的核心是一片高精度的Σ -Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其單次轉(zhuǎn)換的有效位數(shù)在20bit及以上，溫漂在5ppm及以下，此數(shù)模轉(zhuǎn)換元件也可以集成于微控制器(30)中。進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)電壓源電路(20)的核心是一個(gè)溫漂在5ppm及以下的高精度集成基準(zhǔn)電壓源。進(jìn)一步地，還包括溫濕度測(cè)量電路(5)，其特征在于所述電路包括多個(gè)溫度傳感器電路(21)，濕度傳感器電路(22)，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路(23)，其中，溫度傳感器電路(21)的核心構(gòu)成部件是半導(dǎo)體測(cè)溫元件，所述濕度傳感器電路(22)的核心構(gòu)成部件是濕敏電阻或濕敏電容，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路(23)可由一個(gè)集成多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，也可由模擬開關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，也可集成到微控制器(30)中。進(jìn)一步地，還包括通信電路出)，其特征在于所述電路包括串行微型打印機(jī)接口
(24)，計(jì)算機(jī)通信接口(25)。進(jìn)一步地，還包括天平自校正電路(7)，人機(jī)接口電路(8)，其特征在于所述電路包括位置檢測(cè)電路(26)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(27);天平自校正電路(7)是本方案的可選部件，人機(jī)接口電路⑶包括按鍵電路(28)，顯示屏電路(29)。進(jìn)一步地，還包括微控制器電路(9)，其特征在于所述微控制器電路(9)包括微控制器(30)，微控制器外圍電路(31)。進(jìn)一步地，所述微控制器(30)可內(nèi)置多數(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、脈寬調(diào)制輸出功能或數(shù)模 轉(zhuǎn)換器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等，提高系統(tǒng)集成度；本方案的稱量傳感器平衡位置檢測(cè)程序、稱量傳感器驅(qū)動(dòng)程序、重量測(cè)量程序、溫濕度測(cè)量程序、通信電路程序、天平自校正程序、人機(jī)接口電路程序、輔助功能程序通過系統(tǒng)整合，固化在微控制器(30)中，形成本方案的主體固件，輔助功能程序主要由稱量模式(包括常規(guī)稱量模式、計(jì)數(shù)稱量模式、密度稱重模式、動(dòng)態(tài)稱重模式、百分比稱量模式組成)切換程序、稱量單位切換程序、天平規(guī)格切換程序、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定(包含校正程序、溫補(bǔ)程序等)等程序組成。進(jìn)一步地，所述微控制器外圍電路(31)由晶振、看門狗電路、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路等組成，除晶振外，微控制器外圍電路(31)的部分和全部可集成在微控制器(30)中，實(shí)時(shí)時(shí)鐘由電池供電，給系統(tǒng)及天平使用者提供一個(gè)實(shí)時(shí)的日期及時(shí)間。本實(shí)用新型的另一個(gè)關(guān)鍵之處在于簡(jiǎn)化了電源結(jié)構(gòu)，節(jié)約了成本。在典型情況下，整個(gè)線路板由一個(gè)市售的的15V/200mA左右的小功率電源供電，交直流均可。除了功率極小的-5V電源，整個(gè)電源方案是一個(gè)逐檔降壓過程，且輸出功率又很小，有現(xiàn)成的眾多三端降壓穩(wěn)壓器件可用，線路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜；而-5V電源又有眾多現(xiàn)成的單片小功率負(fù)壓產(chǎn)生器件可用，價(jià)格極低。除去外接電源，使得整個(gè)線路板上的電源器件的元器件成本在8元以下。實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型極大地提高了稱量速度，即使把稱量速度調(diào)整到I秒鐘，其稱量結(jié)果還是十分穩(wěn)定。減少了溫漂，使溫漂減少到市售同規(guī)格國產(chǎn)電子天平的十分之一以下；拓寬了電子天平的溫度使用范圍，使之能在0°c -30°c之間正常稱量，也可以做得更寬。正由于溫漂的減少，使天平自校正電路和機(jī)構(gòu)成為非必要部件，而微小的時(shí)變溫漂及重力差異可通過極方便的手動(dòng)校正消除。由于稱量準(zhǔn)確性的提高，電子天平的重復(fù)性，回零性能，最小起感量得到了切實(shí)地提高。做到了一機(jī)多量程或一機(jī)多規(guī)格，且量程自動(dòng)可以切換。無需更換任何元器件，只需調(diào)整幾個(gè)控制參數(shù)，就可以匹配國產(chǎn)的絕大多數(shù)電磁力平衡式稱量傳感器。簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，減少了元器件篩選老化時(shí)間，整機(jī)溫補(bǔ)過程無需再打開天平外殼，溫補(bǔ)過程可以手動(dòng)通過面板按鍵或天平自動(dòng)完成。整機(jī)采用目前流行的電子元器件設(shè)計(jì)，且主要電子元器件的價(jià)格在下降之中，成本優(yōu)勢(shì)也會(huì)越來越明顯。

圖I是本實(shí)用新型電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；具體實(shí)施方式
如圖I所示，本電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)的數(shù)字化方案，包括電源電路(I)，稱量傳感器平衡位置檢測(cè)電路(2)，稱量傳感器驅(qū)動(dòng)電路(3)，重量測(cè)量電路
(4)，溫濕度檢測(cè)電路(5)，通信電路(6)，天平自校正電路(7)，人機(jī)接口電路⑶，微控制器電路(9)。其中電源電路(I)包括電源保護(hù)及整流濾波電路(10)，緩起動(dòng)電路(11)，電壓變換電路(12);稱量傳感器平衡位置檢測(cè)電路(2)包括平衡位置光電檢測(cè)電路(13)，光電信號(hào)放大電路(14)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(15);稱量傳感器驅(qū)動(dòng)電路(3)包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(16)，功率放大及驅(qū)動(dòng)電路(17);重量測(cè)量電路(4)包括電流電壓變換電路(18)，高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器(19)，基準(zhǔn)電源電路(20);溫濕度檢測(cè)電路(5)包括溫度檢測(cè)電路(21)，濕度檢測(cè)電路(22)，多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(23);通信電路(6)包括串行微型打印機(jī)接口(24)，計(jì)算機(jī)通信接口(25);天平自校電路(7)包括位置檢測(cè)電路(26)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(27);人機(jī)接口電路(8)包括按鍵電路(28)，顯示電路(29);微控制器電路(9)包括微控制器(30)，微控制器外圍電路(31)。本方案的整個(gè)測(cè)量與控制方案的軟件部分就固化在微控制器
(30)中。整個(gè)電路安裝在二片或以上的線路板上，其中平衡位置光電檢測(cè)電路一塊，其余部分視安裝需要可以做在一塊或多塊線路板上。線路板無論如何布局，均極大限度地防止了溫度梯度及電磁干擾。線路板為了防潮，可以用綁定黑膠全部或部分封住線路板，但電源電·路與功率電路不與其它電路封在一起。整個(gè)線路板可由一個(gè)市售的的15V/300mA左右的小功率電源供電。外接電源經(jīng)過電源保護(hù)及整流濾波電路(10)，緩起動(dòng)電路(11)，電壓變換電路(12)分別得+9V (功率電源)、+5V (數(shù)字電源)、+5V (模擬電源)、+3. 3V (數(shù)字電源)、+3. 3V (模擬電源)，-5V (模擬電源)，給各部分電路進(jìn)行供電。在天平上電過程中，當(dāng)微控制器(30)檢測(cè)到電源電壓正常后，開始對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行初始化和校驗(yàn)，若校驗(yàn)正確，且自校功能使能，通過天平自校正電路(7)先執(zhí)行一次單點(diǎn)自校正過程，以減少因重力或溫度等因素而導(dǎo)致稱量結(jié)果的誤差。自校正完成后(自校正功能使能)，天平進(jìn)入正常的測(cè)量與控制狀態(tài)。若參數(shù)校驗(yàn)不正確，顯示一個(gè)錯(cuò)誤或警示信號(hào)，提示使用者進(jìn)行操作。天平上電完成。在天平正常的測(cè)量與控制過程中，通過溫濕度檢測(cè)電路(5)檢測(cè)相對(duì)濕度的大小與溫度的高低。若檢測(cè)到濕度過大，則顯示一個(gè)濕度過大的警示信號(hào)；若溫度梯度太大，則顯示一個(gè)溫度未平衡的警示信號(hào)。這兩個(gè)符號(hào)提示使用者在這種情況下稱量可以導(dǎo)致稱量結(jié)果不正確。在正常測(cè)量與控制時(shí)，微控制器(30)通過稱量傳感器平衡位置檢測(cè)電路(2)檢測(cè)稱量傳感器的平衡狀態(tài)，并根據(jù)這個(gè)狀態(tài)，通過軟件上的自動(dòng)控制算法，計(jì)算出一個(gè)數(shù)字輸出量，此數(shù)字輸出量通過稱量傳感器驅(qū)動(dòng)電路(3)，控制輸出到稱量傳感器上的電流，使稱量傳感器處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)。同時(shí)，此數(shù)字輸出量代表著稱量傳感器上的載荷的大小，雖不十分精確，但非常實(shí)時(shí)，通過此數(shù)字并結(jié)合重量測(cè)量電路所測(cè)得的重量，可以自動(dòng)實(shí)時(shí)地調(diào)整自動(dòng)控制參數(shù)。同時(shí)微控制器(30)通過重量檢測(cè)電路(4)，連續(xù)地測(cè)量著流經(jīng)稱量傳感器的電流，并經(jīng)過數(shù)字濾波及數(shù)字溫補(bǔ)，精確地測(cè)量出稱量傳感器上的載荷大小，并按要求通過變換將此重量以適當(dāng)?shù)姆绞斤@示在顯示屏上。[0037]通信電路(6)用于連接串行微型打印機(jī)和計(jì)算機(jī)，或把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至U盤。其中計(jì)算機(jī)接口可以是USB、RS232、RS485等接口。人機(jī)接口電路(8)包括按鍵電路(28)部分及顯示電路(29)部分。顯示屏用于顯示稱量數(shù)據(jù)、日期時(shí)間、環(huán)境溫濕度、天平的的狀態(tài)信息等；按鍵一般包括校正/置零鍵、去皮鍵、單位鍵、打印鍵、計(jì)數(shù)鍵、功能/菜單鍵等。經(jīng)過正確的溫補(bǔ)后，本方案可以把整個(gè)稱量系統(tǒng)的溫漂做得很小，天平自校正電路(7)主要用于自動(dòng)修正在不同地點(diǎn)使用的重力差異及溫補(bǔ)系數(shù)的時(shí)漂。而這些誤差可在天平在某一地點(diǎn)首次使用時(shí)執(zhí)行一次手動(dòng)校準(zhǔn)，或在長(zhǎng)期使用過程中時(shí)執(zhí)行少量的幾次手動(dòng)校準(zhǔn)即可消除，反而提高稱量效率。因此在本方案中，天平自校正電路和機(jī)構(gòu)已是非必要部件，但本方案仍予以保留。由于本方案給微控制器(30)配置了實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，若做一個(gè)長(zhǎng)期的檢測(cè)溫度時(shí)漂的實(shí)驗(yàn)，也可確定天平的長(zhǎng)期的時(shí)變溫漂的修正量，但在本實(shí)例中沒有實(shí)現(xiàn)測(cè)時(shí)變溫漂修正量功能，但可進(jìn)一步擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)此功能。以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為·對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)，包括電源電路(1)，其特征在于所述電路包括電源保護(hù)及整流濾波電路(10)，緩起動(dòng)電路(11)，電壓變換電路(12)，電源保護(hù)及整流濾波電路(10)由一個(gè)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲及一個(gè)穩(wěn)壓管構(gòu)成過流過壓保護(hù)電路，四個(gè)二極管或硅橋組成整流電路，再經(jīng)過電容電感濾波，得到?jīng)]有穩(wěn)壓的直流電源，電源電路產(chǎn)生多種電壓給各個(gè)單元電路提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述緩起動(dòng)電路(11)由一個(gè)RC時(shí)延電路、晶體管開關(guān)電路組成，用于防止天平上電時(shí)對(duì)線路及稱量傳感器的的沖激。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述電壓變換電路(12)，由DC/DC轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生一個(gè)沒穩(wěn)壓的負(fù)電源，再由三端穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓，得到-5V電壓；正電壓通過穩(wěn)壓器件穩(wěn)壓，分別得+9V功率電源、+5V數(shù)字電源、+5V模擬電源、+3. 3V數(shù)字電源、+3. 3V模擬電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括稱量傳感器平衡位置檢測(cè)電路(2)，其特征在于所述電路包括平衡位置光電檢測(cè)電路(13)，光電信號(hào)放大電路(14)，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(15)，其中平衡位置光電檢測(cè)電路(13)由一個(gè)紅外發(fā)射管，雙硅光電池組成，光電信號(hào)放大電路(14)由運(yùn)算放大器組成，對(duì)光電信號(hào)進(jìn)行放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(15)由逐次比較式模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，此模數(shù)轉(zhuǎn)換元件也可以集成于微控制器(30)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括稱量傳感器驅(qū)動(dòng)電路(3)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(16)，功率放大及驅(qū)動(dòng)電路(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(16)，包含運(yùn)算放大器，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，此數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片可以集成于微控制器(30)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述功率放大及驅(qū)動(dòng)電路(17)由壓控穩(wěn)壓電源電路構(gòu)成，可以是單片集成的，也可以用分立元件構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括重量測(cè)量電路(4)，其特征在于重量測(cè)量電路(4)包括電流電壓變換電路(18)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(19)，基準(zhǔn)電源電路(20)，其中，電流電壓變換電路(18)是由二個(gè)溫漂在5ppm及以下的高精度采樣電阻及一個(gè)繼電器組成；若不需要繼電器作量程切換，則只需安裝一個(gè)高精度采樣電阻；若量程跨度大且量程多，也可安裝多個(gè)采樣電阻及繼電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(19)的核心是一片高精度的Σ -Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其單次轉(zhuǎn)換的有效位數(shù)在20bit及以上，溫漂在5ppm及以下，此數(shù)模轉(zhuǎn)換元件也可以集成于微控制器(30)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述基準(zhǔn)電壓源電路(20)的核心是一個(gè)溫漂在5ppm及以下的高精度集成基準(zhǔn)電壓源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括溫濕度測(cè)量電路(5)，其特征在于所述電路包括多個(gè)溫度傳感器電路(21)，濕度傳感器電路(22)，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路(23)，其中，溫度傳感器電路(21)的核心構(gòu)成部件是半導(dǎo)體測(cè)溫元件，所述濕度傳感器電路(22)的核心構(gòu)成部件是濕敏電阻或濕敏電容，多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路(23)可由一個(gè)集成多路模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，也可由模擬開關(guān)與模數(shù)轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，也可集成到微控制器(30)中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括通信電路(6)，其特征在于所述電路包括串行微型打印機(jī)接口(24)，計(jì)算機(jī)通信接口(25)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括天平自校正電路(7)，人機(jī)接口電路(8)，其特征在于所述電路包括位置檢測(cè)電路(26)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(27);天平自校正電路(7)是本方案的可選部件，人機(jī)接口電路⑶包括按鍵電路(28)，顯示屏電路(29)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，還包括微控制器電路(9)，其特征在于所述微控制器電路(9)包括微控制器(30)，微控制器外圍電路(31)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量與控制系統(tǒng)，其特征在于所述微控制器外圍電路(31)由晶振、看門狗電路、存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路組成，除晶振外，微控制器外圍電路(31)的部分和全部可集成在微控制器(30)中，實(shí)時(shí)時(shí)鐘由電池供電，給系統(tǒng)及天平使用者提供一個(gè)實(shí)時(shí)的日期及時(shí)間。
專利摘要一種電磁力平衡式電子天平的測(cè)量與控制系統(tǒng)，包括電源電路(1)，所述電路包括電源保護(hù)及整流濾波電路(10)，緩起動(dòng)電路(11)，電壓變換電路(12)，電源保護(hù)及整流濾波電路(10)由一個(gè)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲及一個(gè)穩(wěn)壓管構(gòu)成過流過壓保護(hù)電路，四個(gè)二極管或硅橋組成整流電路，再經(jīng)過電容電感濾波，得到?jīng)]有穩(wěn)壓的直流電源，電源電路產(chǎn)生多種電壓給各個(gè)單元電路提供電源。
文檔編號(hào)G01G23/48GK202720032SQ20122023477
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者李森達(dá) 申請(qǐng)人:余姚市新竹智控技術(shù)有限公司