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隨著計算機和測控技術的不斷進步與發(fā)展，人們對稱重系統(tǒng)的要求也越來越高，傳統(tǒng)的稱重系統(tǒng)已是使用高精度萬用表測量稱重傳感器的輸出電壓，操作復雜且誤差大，很難滿足人們的要求，而且，很多領域的一些用間接的測量容積體積來實現側重量的方法也存在諸多問題，例如：對于超稠、特稠原油，由于其粘度高，流動性差，油中含氣不易排出造成假體積，且原油易殘留在計量器中，因此采用容積法計量稠油，計量時間長，誤差大，耐久性不好。在這一領域從計量原理上正在采用稱重的方法計量稠油產量。所以研制出一種高精度、高穩(wěn)定性的稱重系統(tǒng)已經是當前急待解決的事情。

１稱重傳感器的工作原理

應變片在外力的作用下發(fā)生機械形變時，其電阻值將發(fā)生變化，這種現象稱為應變效應。根據應變效應將應變片粘貼在彈性體上，彈性體受到外界力的作用而產生的應變會傳送到應變片，使應變片的電阻值發(fā)生相應的變化。通過電阻與電壓的關系，可得出電壓量的變化，由此便可推導出被測物的質量。

２系統(tǒng)總體方案設計

該稱重系統(tǒng)采用電阻應變片式傳感器進行測量，直流電橋輸出的電壓信號經過放大和濾波后，由Ａ/Ｄ轉換電路進入到單片機系統(tǒng)中，單片機對數據采用了多次采樣和去極值取平均值的濾波處理，避免了瞬間干擾對采樣的影響，以獲得較為可靠的數據。單片機將處理過的數據通過RS232串行接口傳送給PC機（上位機），上位機采用VB軟件作進一步處理，使稱重系統(tǒng)達到高精度的要求。

３下位機硬件電路設

下位機硬件電路主要由傳感器后續(xù)信號調理電路、A/D轉換電路、串口通訊電路組成。

3.1傳感器后續(xù)信號調理電路

由于電阻應變片所產生的是電阻量的變化，而電阻量的變化又很難加以測量。選擇直流差動電橋可使電阻量變化轉化為電壓信號。但是，通過電橋輸出的電壓信號非常微弱，難以用一般的測試儀器測出，所以采用美國BURR-BROWN公司生產的精密儀器儀表用放大器INA121進行放大，低通濾波器實現將無用的信號剔除而保留有用的信號。

3.2A/D轉換電路

轉換電路采用美國AD公司研制的12位逐次逼近型ADC轉換器AD574，它內部集成轉換時鐘、參考電壓源和三態(tài)輸出鎖存器。它使用方便，可與微機直接接口，無需外接時鐘；轉換時間為15～35μs；輸入模擬電壓既可以是單極性，也可以是雙極性。單極性輸入時為0～+10V或0～+20V，雙極性輸入時為-5～+5V或-10～+10V；數字量位數可以設為8位或者12位。12位數據可以一次讀出，也可分兩次讀，便于與8位或16位微機相連。

3.3串口通訊電路

經計算和優(yōu)化處理的數字信號需要送到上位機作進一步處理和保存，采用芯片MAX232來實現TTL←→RS232雙向電平轉換，這樣就可以實現AT89C51單片機作為下位機、PC機作為上位機的通訊了。

４上位機VB軟件設計

上位機系統(tǒng)選用VB語言作為軟件開發(fā)工具，VB提供的串行通信控件Mscomm可以方便地通過串口與下位機相連，從而實現數據的發(fā)送和接收。它簡單而高效地實現設備之間的通訊，從而使編程效率大大提高。

５結論

經實驗及現場使用表明，本稱重系統(tǒng)能夠滿足高精度、高穩(wěn)定性的要求，因此進一步驗證了系統(tǒng)的可行性與實用性，除此之外，要想在復雜的測量環(huán)境中滿足高性能的測試要求，還應該進行多方面的考慮，比如：加入應變式橋接補償電路,解決溫度變化引起的橋接平衡點的漂移、測力傳感器的靈敏度發(fā)生變化；接口電路應盡量采用了電氣隔離技術；應變片要保證較好的粘貼工藝等等。根據具體測量環(huán)境和精度要求確定具體方案。

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