稱重儀表工作原理操作流程
來源:未知 作者:姚笛 點擊次數:
地磅稱重儀表的工作原理
在現代工業與商業活動中,地磅作為精確測量大宗貨物重量的設備被廣泛應用。而地磅稱重儀表則是整個地磅系統的核心部件之一,它如同一位 “智慧的翻譯官”,將來自傳感器的物理信號轉化為直觀、準確的重量數據,為各類交易和生產環節提供可靠依據。
地磅稱重儀表的工作始于信號輸入環節。地磅上的傳感器是感知重量的 “觸角”,目前常見的是電阻應變片式傳感器。當有物體放置在地磅上時,物體的重力通過秤體結構傳遞給傳感器。傳感器內部的應變片在壓力作用下發生形變,其電阻值也隨之改變。根據物理學中的歐姆定律,電阻的變化會導致通過應變片的電流或電壓發生相應變化。多個應變片通常組成惠斯通電橋電路,這種電路結構能夠將微小的電阻變化轉化為較為明顯的電壓輸出信號。這些微弱的電壓信號便是地磅稱重儀表最初接收到的輸入信號 。
信號調理是稱重儀表工作流程中的重要一步。由于傳感器輸出的信號往往十分微弱,并且容易受到外界環境干擾,如電磁干擾、溫度變化等,所以需要進行一系列的調理操作。首先是信號放大,通過運算放大器等電路元件,將傳感器輸出的毫伏級電壓信號放大到適合后續處理的幅度。同時,為了去除信號中的噪聲干擾,會采用濾波電路。常見的有低通濾波器,它能夠允許低頻的重量信號通過,而阻擋高頻的噪聲信號。此外,還會對信號進行零點校準和溫度補償。零點校準是為了確保在沒有物體放置在地磅上時,儀表顯示的重量為零;溫度補償則是考慮到應變片的電阻值會隨溫度變化,通過特定的電路或算法來消除溫度對測量結果的影響,保證測量精度在不同環境溫度下都能滿足要求 。
模數轉換是將模擬信號轉化為數字信號的關鍵步驟。經過調理后的模擬電壓信號需要轉換為數字量,以便稱重儀表內部的微處理器進行處理。模數轉換器(ADC)承擔了這一重要任務,它能夠按照一定的采樣頻率對模擬信號進行采樣,并將采樣值量化為對應的數字編碼。例如,常見的逐次逼近型 ADC,它通過與參考電壓進行比較,逐次確定數字編碼的每一位,最終得到與模擬信號相對應的數字量。采樣頻率和分辨率是影響模數轉換精度的重要參數,較高的采樣頻率可以更準確地捕捉信號的變化,而高分辨率則能提高數字量對模擬信號的量化精度,從而提升整個稱重系統的測量精度 。
數據處理與顯示是地磅稱重儀表工作的最終呈現環節。微處理器對接收到的數字信號進行一系列復雜的運算和處理。它會根據預先設定的算法,結合傳感器的特性參數以及校準數據,將數字信號轉換為實際的重量值。在這個過程中,還可以進行諸如去皮、累加、單位換算等功能操作。去皮功能用于去除容器或托盤的重量,得到貨物的凈重;累加功能可對多次稱重數據進行求和,方便統計。最后,處理后的重量數據會通過顯示屏直觀地呈現給操作人員。顯示屏通常采用液晶顯示器(LCD)或發光二極管顯示器(LED),能夠清晰地顯示重量數值、單位以及各種狀態信息,如穩定指示、超重報警等 。
地磅稱重儀表通過從傳感器信號輸入、信號調理、模數轉換到數據處理與顯示這一系列緊密相連的環節,精確地完成了從物體重量到直觀數字顯示的轉換過程,為現代工業生產和商業貿易中的重量計量提供了可靠保障 。