文档介绍：2 2 2
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西安工程科技学院学报
Journal of Xi’an University of Engineering Science and Technology
第 19 卷第 2 期(总 74 期) 2005 年 6 月 Vol. 19 ,No. 2 (Sum No. 74)
文章编号:1671 850X(2005) 02 0233 03
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喂毛机电子称重变送器的研制
臧衍乐, 张得昆
(西安工程科技学院纺织与材料学院, 陕西西安 710048)
摘要:为了提高喂毛机的喂入均匀性和喂毛电子称的称重精度,研制了一种用于喂毛机的电子称
重变送器. 采用了 16 位模/ 数转换芯片 AD7705 ,AD7705 由精减指令集微控制器 AT90S1200 控制.
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为了消除工业现场的干扰,在 AD 芯片自带数字滤波的基础上,微处理器要对称重信号进行软件
滤波. 变送器与主机之间传送数字信号,采用光电偶合器隔离. 采用先进的数模转换芯片,合理的
电路拓扑设计和数字滤波技术,有效地提高了称重信号的精确性和稳定性.
关键词:喂毛机;变送器;AD 转换;数字滤波
中图分类号:TS 132. 7 文献标识码:A
0 前言
毛斗是梳毛机的喂入机构,作用是周期性地喂入一定重量的原料. 以前用于生产的毛斗大都是机械称
重形式,其结构的限制影响了称重精度. 为了解决这个问题,现在使用电子称重方法对其进行改造[1 ] . 将称
重斗的两端固定在称重传感器上,传感器输出的电信号经滤波放大、模/ 数变换和数字滤波等处理送到主
控制器. 主控制器利用左右两路信号可求出重量值,与主机的其他逻辑信号相结合,实现喂入控制.
传感器信号的调理和转换对电子毛斗的精度产生决定性的影响. 考虑到模拟信号从传感器到主控制
器的长线传输可能引起信号的衰减和干扰,所以要就近将模拟信号转变成数字信号传输到主机,完成这个
功能的部件称为“称重变送器”. 本文研制一种称重变送器,有效地提高了毛斗的称重精度.
1 电路构成
称重斗本身的质量为 8 kg 左右,每斗原料不超过 400 g. 分辨率要达到 0. 5 g ,要求 AD 转换器要到 15
位才能满足精度. 称重传感器一般为电阻应变桥,输出信号微弱,在电路中必须有一级差分放大电路,将信
号调理到适合 AD 转换的范围. 考虑到以上因素,选择美国 AD 公司的 16 位模/ 数转换芯片 AD7705 比较合
适. AD7705 内含带缓冲器和增益可编程的差分放大器(PGA) 以及ΔΣ调制器和可编程的数字滤波器,具
有分辨率高、动态范围宽、自动校准等性能,并具有优良的抗噪声性能及低电压、低功耗的特点[2 ] .
变送器电路如图 1 所示. AD7705 的基准电压 Uref 由供桥电压经电阻 R3 , R4 分压得到, 这样做的好处
[3 ]
是当供桥电压波动时基准电压跟着改变,自动补偿了电压波动,保证了称重的准确性. C3 用于消除共模
干扰, R1 、C1 、R2 和 C2 起到滤波作用. AD7705 由 ATMEL 公司的精减指令集微控制器 AT90S1200 控制,微控
制器向AD7705 下达初始