称重传感器的组合方式
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HX711体重秤电⼦称软硬件设计–瑞⽣⽹⽬前市场上⼤概有两种称重传感器。
⼀种是4条线的全桥称重传感器,另外⼀种是3条线的半桥称重传感器。
这⾥说的全桥和半桥,指的是传感器⾝上的电阻应变⽚组成的桥。
全桥传感器内部原理:全桥称重传感器的内部有4个应变⽚,组成了电阻桥,引出4条线,颜⾊分别是红⾊、⿊⾊、⽩⾊、绿⾊。
半桥传感器内部原理:半桥称重传感器的内部有2个电阻应变⽚,引出3条线,实际上组合的是⼀个半桥。
这3条线的颜⾊分别是红、⿊、⽩,其中,红⾊是电阻应变⽚中间引出的。
HX711模块:HX711模块是⽐较常⽤的⼀种电⼦称测量模块。
HX711芯⽚内部实际上是由“放⼤器+ADC模数转换器”组成的⼀种芯⽚。
其中,A通道的放⼤倍数为128或者64,B通道的放⼤倍数为32,ADC 精度是24位。
我们⼀般把传感器连接到A通道。
接线⽅法:全桥称重传感器全桥称重传感器的红线接E+、⿊⾊接E-、⽩⾊接A-、绿⾊接A+。
接线⽅法:半桥称重传感器半桥称重传感器有两种应⽤,⼀种是两个半桥传感器组成的应⽤,另外⼀种是四个半桥传感器组成的应⽤。
两个半桥传感器的接法:假设两个传感器为A和B,传感器的⽩线接B传感器的⿊线,⼀起接到E+;A传感器的⿊线接B传感器的⽩线,⼀起接到E-;A传感器的红线接到S+;B传感器的红线接到S-。
四个半桥传感器的接法:相邻⿊接⿊、相邻⽩接⽩、最后4个红线分别接到E+、E-、S+、S-。
程序代码:unsigned long ReadCount(void){unsigned long Count;unsigned char i;ADDO=1;ADSK=0;Count=0;while(ADDO);for(i=0;i<24;i++){ADSK=1;Count=Count<<1;ADSK=0;if(ADDO)Count++;}ADSK=1;Count=Count^0x800000;ADSK=0;return(Count);}要点1:该函数的返回值就是采集到的ADC值,这是⼀个24位的值,所以确保在定义的时候,要把接收ADC值的变量定义为32位的,不可以定义成16位的或者8位的。
电子秤的工作原理电子秤是一种现代化的称重工具,它的工作原理是通过传感器和电子信号转换器实现的。
下面将详细介绍电子秤的工作原理。
首先,电子秤的主要部件是称重传感器。
称重传感器通常由弹簧和扭曲力测量装置组成。
当物体放在秤盘上时,弹簧会受到物体的压力而发生弯曲或扭曲,通过测量弹簧的改变量就可以得出物体的重量。
其次,称重传感器采集到的物体的重量信息需要转化为电子信号进行处理。
这时,电子秤中的电子信号转换器就发挥了关键作用。
电子信号转换器通过将称重传感器采集到的物体重量信息转化为电压信号或电流信号来实现。
然后,电子秤的显示器将转换后的电子信号转化为可见的数字或图形形式。
显示器通常是液晶显示器或LED显示器。
当转换后的电子信号经过处理后,数值将被传送到显示器上显示出来,显示出物体的重量。
另外,电子秤还具有一些额外的功能,比如称重范围选择、零点校准、累积计量、计算机联机等。
这些功能通过与电子秤的控制系统的连接和配合实现。
电子秤的工作原理简而言之,就是通过传感器感知物体的重量,然后将感知到的重量信息转化为电子信号,最后经过显示器显示出来。
整个过程中,准确的测量是非常重要的。
为了确保电子秤的测量精度,厂家通常会在生产和出厂之前对电子秤进行校准。
校准过程中,将已知准确重量的物体放在电子秤上进行测试,并调整电子秤的测量精度,使其显示出的重量与已知准确重量相吻合。
总的来说,电子秤通过传感器和电子信号转换器实现了称重和显示的功能。
它的工作原理简单高效,可以准确地测量物体的重量。
电子秤在各个领域中得到广泛应用,如食品加工、化工、医药等行业,对于我们的日常生活也起到很大的便利作用。
除了以上所述的工作原理,电子秤还可以通过加入其他技术来提高其功能和准确性。
一种常见的技术是称重传感器的组合。
电子秤通常使用多个称重传感器来分布在秤盘的不同部位。
这样可以更均匀地受力,并提高测量的准确性。
例如,如果只有一个传感器放置在秤盘的中央,当物体重量不均匀地分布时,秤盘可能会出现倾斜,影响称重结果的准确性。
称重显示器1. 简介称重显示器是一种用于显示商品或物体的重量的设备。
它通常与称重传感器组合使用,通过测量重量并将其数据显示在显示屏上,方便用户准确地获取物体的重量信息。
称重显示器被广泛应用于各种行业,如物流、仓储、超市、农业等领域。
2. 特点2.1 有线或无线连接称重显示器通常有有线或无线两种连接方式。
有线连接方式需要通过数据线与称重传感器连接,并将数据传输至显示器进行显示。
无线连接方式则通过无线信号传输数据,无需物理连接。
无线连接方式具有更高的灵活性和便捷性,用户无需担心数据线的长度和限制。
2.2 高精度测量称重显示器的重量测量精度通常在0.1g至0.5g之间,能够满足大多数行业的需求。
高精度测量可以保证用户获取准确的重量数据,有助于提高工作效率和减少误差。
2.3 多功能显示称重显示器除了显示重量数据外,还具备其他多种功能,如单位切换、累计重量、均重计算等。
单位切换功能可以根据用户需求切换重量单位,如千克、克、磅等。
累计重量功能可以记录连续称重的重量数据,并进行求和或平均计算。
均重计算功能可以根据多个物体的重量数据计算其平均重量。
3. 应用领域3.1 物流在物流行业,称重显示器广泛应用于货物重量的测量和计量。
物流企业可以通过称重显示器准确地测量货物的重量,从而确保货物的准确配送和运输。
3.2 仓储仓储行业通常需要对入库和出库的货物进行称重。
称重显示器可以快速、准确地测量货物的重量,并将数据传输给仓库管理系统,实现库存管理的自动化。
3.3 超市超市购物过程中,称重显示器广泛用于称重商品,如水果、蔬菜、肉类等。
称重显示器不仅能够准确显示商品的重量,还能提供商品的价格和计量单位,方便顾客进行购物。
3.4 农业在农业领域,称重显示器被广泛应用于农产品的称重和计量。
比如在农贸市场,称重显示器可以帮助农民准确地测量蔬菜、水果等产品的重量,为销售提供便利。
4. 使用注意事项4.1 防水防尘由于称重显示器通常用于工业环境,所以建议选择具备防水和防尘功能的产品。
称重传感器接线方法及接线图分析由于称重传感器具有测量精度高、由于称重传感器具有测量精度高、温度特性好、温度特性好、工作稳定等优点使得其广泛应用于各种结构应用于各种结构 的动、静态测量及各种电子称的一次仪表。
上一篇文章中小编为大家简单介绍了有关称重传感器原理的知识,本篇文章中小编通过搜集整理资料将继续为大家介绍有料将继续为大家介绍有 关称重传感器的知识,即称重传感器接线方法及原理剖析(称重传感器参数)。
两种称重传感器接线方法简介(称重传感器的选用)称重传感器可以采用两种不同的输入、输出接线方法:一种是四线制接法,四线制接法的称重传感器对二次仪表无特殊要求,使用起来比较方便使用起来比较方便,,但当电缆线较长时线较长时,,容易受环境温度波动等因素的影响容易受环境温度波动等因素的影响; ;另一种是六线制接法另一种是六线制接法((如图如图11所示所示).).).六线制接法的称重传感器要求与之配套六线制接法的称重传感器要求与之配套使用的二次仪表具备反馈输入接口使用的二次仪表具备反馈输入接口,,使用范围有一定的局限性使用范围有一定的局限性,,但不容易受环境温度波动等因素的影响温度波动等因素的影响,,在精密测量及长距离测量时具有一定的优势。
两种称重传感器接线电路图在称重设备中,四线的称重传感器用的比较多,四线的称重传感器用的比较多,如果要将六线传感器接到四如果要将六线传感器接到四线传感器的设备上时,线传感器的设备上时,可以把反馈正和激励正接到一起,可以把反馈正和激励正接到一起,可以把反馈正和激励正接到一起,反馈负和激励负,反馈负和激励负,反馈负和激励负,接到接到一起。
信号线要注意一点就是,红色和白色在两种类型的传感器上对应的输出信号是不一样的。
号是不一样的。
下面小编以称重指示控制仪F701F701中称重传感器接线图为例对其接线原理中称重传感器接线图为例对其接线原理进行简单的分析。
进行简单的分析。
F701F701是专门用于单一物料重量称量和控制的仪表,是专门用于单一物料重量称量和控制的仪表,下图所示为称重指示控制仪F701F701中称重传感器接线图中称重传感器接线图中称重传感器接线图图2 2 称重传感器在称重指示控制仪称重传感器在称重指示控制仪F701F701中的接线图中的接线图中的接线图(1) (1) 称重传感器接口是一个称重传感器接口是一个称重传感器接口是一个77孔的接头,与现场的称重传感器接线方法有六线制和四线制两种,此系统采用四线制连接,线制和四线制两种,此系统采用四线制连接,11和2、3和4依次短接,而且将现场的三个传感器并联起来使用。
称重传感器并联工作原理称重传感器,哎呀,听起来就像是个高大上的东西,其实它跟我们的生活可有着千丝万缕的关系。
想象一下,你在厨房里做饭,准备称量食材。
哎,那个小小的称重传感器就是你得力的小助手,帮你精确到克,让你做出完美的菜肴。
这玩意儿可不是单打独斗的哦,它们常常是成对出现在称重系统里,尤其是并联工作的状态。
这时候,咱们的称重传感器就像一支乐队,多个乐器一起奏出美妙的乐章。
称重传感器并联工作的原理,就像是你跟朋友一起去吃自助餐,大家各自拿着盘子,拼命往里装,结果最终的重量就是所有人盘子里的总和。
多个传感器并联在一起,形成一个“大脑”,共同承担起称量的重任。
这种方式不但提高了测量的精度,还能分散负担,避免单个传感器的过载。
这样一来,不仅能让传感器们各自发挥特长,还能让整个系统更稳定,嘿,真是一举多得呢。
再说说这传感器的工作原理。
它们一般是通过压电效应或者电阻变化来感知重量的,嘿,这听起来有点高深,其实就是通过材料的变形来实现的。
当你把重物放上去的时候,传感器就会像受了压力的橡皮筋一样,发生变化。
就好比我们在学校时,趴在课桌上,书包压得喘不过气,结果测量的就是“压”带来的变化。
这种变化经过一系列的计算处理,就变成了咱们看到的数字,轻松又省事。
说到这里,或许你会问,为什么要用并联呢?哎,这就像我们平时做团体活动,大家各显神通。
每个传感器都可以独立工作,互不影响。
假如其中一个坏了,其他的依然可以继续工作,不至于整个系统崩溃,简直是太聪明了吧!就好比在篮球场上,一名队员受伤了,其他人照样能把比赛打下去。
这种设计让我们的称重系统更加鲁棒,稳定性提升,简直就是稳如泰山。
称重传感器并联工作还有个好处,就是能够提高测量范围。
这就像我们去海边度假,带上了好几个行李箱,最后在沙滩上晒太阳,完全不用担心会摔坏。
多个传感器并联,就能适应各种重量,从几克到几吨都不在话下。
这对于工业应用来说尤其重要,像工厂里的重型设备,称重传感器就成了必不可少的好帮手。
称重传感器并联组秤原理及其误差合成中国运载火箭技术研究院第七0二研究所刘九卿【摘要】21世纪已经到来,这将是电子称重技术在高新技术牵引下大发展的年代。
研讨电子称重领域共性的关键技术和基础理论,对称重技术的进步和电子衡器产品的开发有较大促进作用。
为此,本文介绍了最普通又极容易被误解的多个称重传感器并联组秤的输出问题;对称重传感器合成误差有影响的单个称重传感器的各种误差的正确合成问题。
讨论了多个称重传感器系统的误差和单个称重传感器合成误差的关系,并推导出相应的误差计算公式。
【关键词】称重传感器;并联输出;误差;合成误差;误差分布1.概述自从60年代末期全电子衡器问世以来,其重量转换系统通常由多个称重传感器组成,被称重量便分配在这些称重传感器上。
如何将各称重传感器的电桥电路连接起来得到总的输出信号,并把它送至称重显示控制仪表,一般有串联、并联和混联三种输出电路。
全电子衡器问世之初,由于称重显示控制仪表的分辨率和准确度较低,为了得到较精确的测量结果,多采用串联输出电路。
其优点是可以得到较大的输出电压,串联输出是各称重传感器电桥电路输出之和,缺点是增大了称重传感器的输出阻抗,容易引入共模干扰,特别是每个称重传感器一定要有单独的供桥稳压电源,否则完全破坏电桥电路原有的关系,这就增加了整个系统的复杂性,而且要使多个单独的稳压电源做得一样是非常困难的,如果是直流那就更困难了。
随着科学技术的进步,称重显示控制仪表的分辨率和准确度有了较大提高,70年代中期以来,多个称重传感器的电子称重系统基本上告别了串联输出电路,而采用并联输出电路。
它分别将每个称重传感器电桥电路的输入端、输出端并联,将并联后的输出端接至称重显示控制仪表。
并联输出电路只需要一台公共稳压电源给各称重传感器施加供桥电压,即节省设备,简化系统,又提高了称量的可靠性。
并联输出还可以减小总输出阻抗,增强系统抗干扰能力。
但它要求每个称重作者简介:刘九卿(1937~),男(汉族),辽宁省海城市,中国运载火箭技术研究院第702研究所研究员,享受国务院政府特殊津贴专家,在职时从事各型号运载火箭结构强度试验应力分析等工作,现为中国衡器协会技术顾问。
称重传感器工作原理
称重传感器是一种用于测量物体重量的传感器,它能够将物体的重力作用转化为电信号输出,从而实现对物体重量的测量。
称重传感器的工作原理主要包括物理原理和电子原理两个方面。
首先,从物理原理来看,称重传感器的工作原理是基于胡克定律和牛顿第二定律的。
根据胡克定律,弹簧的伸长或压缩与外力成正比,即F=kx,其中F为弹簧所受外力,k为弹簧的弹性系数,x 为弹簧的伸长或压缩量。
而根据牛顿第二定律,物体所受的力与物体的加速度成正比,即F=ma,其中F为物体所受的力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
通过这两个物理定律,称重传感器能够将物体的重力作用转化为弹簧的伸长或压缩量,进而测量出物体的重量。
其次,从电子原理来看,称重传感器的工作原理是基于应变片和电桥的。
应变片是一种能够随物体受力而产生应变变化的材料,当物体受力时,应变片会产生微小的形变,从而改变其电阻值。
而电桥是一种能够测量电阻变化的电路,通过电桥可以测量出应变片的微小电阻变化,进而得到物体受力的大小。
通过应变片和电桥的组合,称重传感器能够将物体的重力作用转化为电信号输出,实现
对物体重量的测量。
总的来说,称重传感器的工作原理是基于物理原理和电子原理的结合,通过将物体的重力作用转化为电信号输出,实现对物体重量的准确测量。
在实际应用中,称重传感器广泛用于工业生产、商业交易、医疗保健等领域,为各行各业提供了重要的数据支持。
希望本文能够帮助大家更加深入地了解称重传感器的工作原理,为相关领域的工程技术人员提供参考和借鉴。
称重传感器工作原理摘录时间:2009-12-6 22:07:20深圳市秦合源科技有限公司一、各传感器原理压电传感器:基于压电效应的传感器。
是一种自发电式和机电转换式传感器。
它的敏感元件由压电材料制成。
压电材料受力后表面产生电荷。
此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。
压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量,如压力、加速度等(见压电式压力传感器、加速度计)。
它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。
缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
配套仪表和低噪声、小电容、高绝缘电阻电缆的出现,使压电传感器的使用更为方便。
它广泛应用于工程力学、生物医学、电声学等技术领域应变传感器:应变传感器是国内外应用较广泛的一种,它是以电阻应变计为转换元件,将非电量如:力、压力、位移、加速度、扭矩等参数转换为电量。
光电传感器:将光信号转换成电信号的传感器热电传感器:将热信号转换成电信号的传感器电容式传感器原理电容式传感器原理二、各传感器应用电容式压力传感器科学技术的不断发展极大地丰富了压力测量产品的种类,现在,压力传感器的敏感原理不仅有电容式、压阻式、金属应变式、霍尔式、振筒式等等但仍以电容式、压阻式和金属应变式传感器最为多见。
金属应变式压力传感器是一种历史较长的压力传感器,但由于它存在迟滞、蠕变及温度性能差等缺点,其应用场合受到了很大的限制。
压阻式传感器是利用半导体压阻效应制造的一种新型的传感器,它具有制造方便,成本低廉等特点,但由于半导体材料对温度极为敏感,所以其性能受温度影响较大,产品的一致性较差。
电容式传感器是应用最广泛的一种压力传感器,其原理十分简单。
一个无限大平行平板电容器的电容值可表示为:C= ε s/d(ε为平行平板间介质的介电常数,d 为极板的间距,s 为极板的覆盖面积)改变其中某个参数,即可改变电容量。
称重传感器的组合方式在电子秤中采用多个传感器时,传感器之间以及它们和称重显示器的连接方式,即称重传感器的组合使用方式。
将电子秤中各传感器桥路组合起来合理使用的方法,通常有串联工作方式、全并联工作方式、串并联混合工作方式三种。
串联工作方式即各个传感器使用独立电源单独供桥,输出端串联连接的方式。
设两个传感器串联工作时,它们的桥臂分别为R 1、R 2,灵敏度分别为S 1,S 2,供桥电压分别为U 1、U 2,满量程均为F 。
它们的载荷灵敏度分别为F U S 11、FU S 22。
为了保证正常的串联工作状态,需要满足F U S 11=F U S 22,即=11U S 22U S 。
同理,可证明当n 个传感器串联工作时,为保证正常工作,也需满足:=11U S =22U S ……n n U S =,这就是串联工作的基本条件。
从这个公式可以看出,对于串联工作的传感器,不管各个传感器的参数如何,理论上都可以通过调整供桥电压建立起正常的工作状态。
传感器串联工作的特点如下:1.假定对某一载荷W ,用满量程为F 、灵敏度为S 、供桥电压为U 的一个传感器来测量。
则得输出()W F SU I U •=。
如果以两个传感器串联工作测量以上同一载荷,则当不考虑偏载等因素的理想情况下,可选用满量程为()F 21的传感器。
假定这两个传感器的灵敏度也为S ,供桥电压也为U ,则总输出U Ⅱ为:F SU W U 2121•=I I I ==+••U F SU W F SU W 2221212.当两个传感器的桥臂电阻均为R 时,串联后输出阻抗为:R R R R 2=+=I I同理,也可证明n 个传感器串联工作时有: I =nU U n nR R n =以上U n 、R n 分别是n 个传感器串联工作后输出信号和输出阻抗。
在两个式子说明,当n 个传感器串联工作时,可以比使用一个传感器得到n 倍的输出,同时输出阻抗也是一个传感器的n 倍。
这在某些情况下,尤其是配接的称重显示器分辨率比较低时,会得到较精确的称重结果。
其缺点是串联相接后,在直流供电的情况下,每个传感器需要相互独立的供桥稳压电源,否则将破坏电桥电路的原有关系,增加了设备的复杂性和提高了成本。
交流供电时,对称重准确度要求较高的电子秤来说,其电源变压器的次级绕组需完全相同,这在实际制作时比较困难。
再者,串联后增大了传感器的输出阻抗,容易带来干扰。
全并联工作方式即将各个传感器的输入端并联,使用一个公共电源供桥,输出也以并联方式工作。
设全并联工作时两个传感器的灵敏度分别为S 1、S 2,桥臂电阻分别为R 1、R 2,供桥电压为U ,满量程为F ,传感器单独工作时在输出端产生的电压信号U 1、U 2,则:()212111R R F UR S W U += ()211222R R F UR S W U += 假定传感器的载荷灵敏度分别为G 1、G 2,则根据载荷灵敏度的概念有:()2121111R R F UR S W U G +== ()2112222R R F UR S W U G +== 即S 1R 2=S 2R 1,或为2211R SR S =。
这就是两个传感器并联工作的条件。
显然,并联工作状态对传感器本身的参数要求是比较高的。
同理当n 个传感器并联工作时可得: ==2211R S R S ……n n R S =两个传感器并联工作时的特点如下:1.假定对某一载荷W ,以满量程为F 、灵敏度为S 、供桥电压为U 的一个传感器测量,输出为U Ⅰ,则:FWSU U =I 如果两个传感器并联工作,测量以上同一载荷W ,在理想情况下,则可选用满量程为(1/2)F 的传感器,假定它们的灵敏度也为S ,供桥电压也为U ,则总的输出U Ⅱ为:I I I ==+=•••⎪⎭⎫ ⎝⎛U FWSU F SU W F SU W U 2122212212.假定这两个传感器的桥臂电阻均为R ,并联后的输出阻抗为R Ⅱ,则有:2R R =I I 同理可证明当n 个传感器全并联工作时则有:I =U U n ()R nR 1=I I 这两个式子说明,不管几个传感器并联工作都不会得到比一个等效的传感器更大的输出,但并联后的输出阻抗却减小为一个传感器的1/n 。
在称重显示器具有较高的灵敏度或高的分辨率的条件下,采用并联法较好。
它只要一个供桥电源,系统简单、经济。
但它要求每个传感器输出阻抗的平均偏差要小,传感器系数的公差也不能太大。
否则,当几个传感器受力不均匀时,输出电压的平均值将产生误差。
串并联混合工作方式是前两种工作方式的综合。
通常各个传感器使用独立的供桥电源,但输出并联连接。
两个传感器串并联混合工作的条件是:222111R U S R U S =由此可见,串并联工作方式既有并联工作方式的特点,又有串联工作方式相似的地方。
它不管所使用的各传感器参数如何,均可通过调整供桥电压建立起正常的工作状态。
当然传感器参数的离散性也不能太大。
同样可证明,n 个传感器串并联工作时的输出信号U n =U I ,其总输出阻抗为R n =(1/n )R 。
电子秤应采取一系列抗干扰屏蔽措施,并把屏蔽系统科学地接地,以保证称重的准确和示值的稳定。
屏蔽问题,实际是一个噪声抑制问题。
噪声源很多,如何正确接地是抑制噪声的重要措施。
电子秤所处的环境,除有着各种不同的频率和幅值的电磁场干扰外,安放电子秤的大地表面不一定是理想的零电位。
如各种电器设备的接地装置、建筑、构架的避雷针接地桩等,都能使地面电位产生很大差别,并且随时会有变化。
因此,电子秤的接地装置如设置不当,反会造成接地导线引入的干扰。
在测试系统中,无用信号称为噪声,有用信号功率与噪声信号功率的比值,以数字形式表示,称其为信噪比:()dB P P N SNSlg 20= 式中:P S ——有用信号功率;P N ——噪声信号功率。
1. 工频噪声干扰及其消除1)输电线周围存在着50Hz 工频交变磁场。
若电子秤的信号电缆有相当一段长度与输电线平行,则此时电子秤系统与大地之间形成的封闭回路相当一匝线圈,工频交变磁场就会在信号线上激发起一个相当量值的电动势。
特别是大功率输电线路,即使它远离电子秤的信号电缆,由于其电流大,仍然会通过电磁耦合和静电耦合两种途径,在电子秤信号线上引起噪声。
2)大容量变压器和大功率电动机会产生相当大的漏磁磁通,它会致使影响区域内电子秤信号线产生工频电磁感应噪声。
3)为消除或衰减工频干扰可采取下述措施:① 称重传感器信号传输电缆避开动力线;② 称重传感器传输电缆的屏蔽层科学可靠接地;③ 采用并联供桥法,以降低系统的输出阻抗;④ 当无法将电子秤信号电缆与动力线隔离时,应在传输电缆外加金属防护管,并将管子接地。
2. 电子开关、脉冲发生器引起的干扰某些电子器件在工作时虽不产生火花放电,但由于线路内电流剧变时产生陡的前沿,会使产生的高能量脉冲电磁场,通过电磁感应方式耦合到电子秤的信号电路中,从而激发出高次谐波,产生很大的噪声。
这种高频干扰,除采用屏蔽及屏蔽接地措施外,还可用100μf的电容接在称重显示仪表的滤波电路上使其入地。
3.射频干扰在任何空间因广播、电视、通讯、邮电、雷达等设备及企业的高频淬火等,均存在着数以千计的各种频率的射频电磁场。
电子秤的信号线,相当于一根接收天线,尽管远离各种发射台,但仍会以电磁辐射耦合方式(天线效应)引入这种射频干扰。
电磁场在“天线”上产生的感应电压,称重显示器中的低通滤波器能将其高频分量滤掉。
但低频分量仍能通过低通滤波器,以致对电子秤信号产生干扰。
4.放电噪声干扰1)火花放电噪声干扰,如雷电、台风、低气压、寒带风雪、地震等自然变化,均会产生火花放电。
它们通过电磁感应途径,在电子秤的信号线上引起40kHz以内的低频噪声;2)工矿作业放电引起的噪声干扰,如电焊、电火花、切割、直流电机的电刷,工业及民用电器的开关、汽车的点火装置、电车导线、日光灯、整流器的瞬间放电等,工作时均会产生火花放电。
它们也以电磁场形式,冲击电子秤的信号线路引起干扰。
5.工业环境大地引入的噪声及传输途径1)概述大地电位总的来说是零电位。
但局部地区电位,事实上经常有波动,即使在空旷的平地,当风沙飞扬时,地电位也不可能是零。
地电位剧烈变化的频率大致在几百赫兹,但有时也会产生上千赫兹的变化脉冲,其峰值在mV或μV量级.地电位的这种变化,通过电子秤的接地线,足以使高灵敏度的称重显示器产生干扰。
尤其碰到雷击,大电流通过避雷针和其它设备的防雷接地桩疏流时,会引起地电位的大幅度变化。
大功率电器设备的漏电、电器开关、负载的变化等原因也是引起地电位变化的另一个重要原因。
2)噪声引入的途径之一——共模干扰。
地电位的上述变化能通过设备地脚螺钉、设备本身及称重传感器的安装底座,传入称重传感器外壳。
带电外壳通过分布电容耦合到称重传感器内部的应变电桥中去,使传感器输出信号产生噪声。
当采用的前置放大器为差分输入时,似乎理论上不会产生这种干扰。
但由于放大器内部元件的参数不可能绝对对称,所以放大后的信号还会存在这种共模干扰噪声。
如从这一角度考虑,在地电位变化较大的地点,称重传感器的外壳拟浮地为宜。
共模干扰同样还存在于称重显示器内部,在模拟地与数字地之间,同样会引入干扰。
此时拟采用光电隔离器件或变压器把它们断开,从而抑制共模干扰。
3)噪声引入途径之二——共接地线的对地电流引入的阻抗噪声电子秤中若干个称重传感器与称重显示器用一接地线,则称重显示器地线或某一称重传感器地线入地电流的变化,就会在这条公共接地线始端产生电位变化,从而对其它单元产生噪声。
实践证明,只要接地线足够粗、布置对称并减小线路电阻,就能保证共接地电位不变。
4)噪声引入途径之三——双点接地引入的噪声若电缆屏蔽线一端接称重传感器外壳,另一端接称重显示器外壳,并且两端分别接地,则由于两个地电位的不一致,便会产生以大地为连线的回路电流,从而屏蔽层内的电流以电磁感应和电容耦合两种途径,使电子秤信号产生噪声。
综上所述,为了减少地电位变化引入的噪声,应采取屏蔽系统单端入地,加大地线截面积,减少地线电阻。
当必要时,也可采取称重传感器浮地措施。
6.其它噪声1)电缆噪声——当电缆受到冲击、振动时,其绝缘层与屏蔽之间会产生局部分离和磨擦,以致由于静电效应会在屏蔽层产生电荷运动。
这种运动会以电容耦合、电磁耦合方式在电子秤信号线上产生噪声。
为此,必要时可采用同轴电缆予以克服。
2)热噪声——温度变化引起电子秤的参数变化及焊接时产生的热电势,使电子秤信号中产生的噪声。
此类噪声不能用屏蔽解决,而需要通过对器件的老化、筛选以及湿度补偿工艺等措施加以克服。
3)电化学噪声——由电蚀(电池效应)引起的电位差。
4)接触噪声——电子线路中接触电阻变化或接触不良、虚焊等引起的噪声。