本發(fā)明提供一種提高電阻應(yīng)變式稱重傳感器測(cè)量精度的方法，通過(guò)提高稱重傳感器的激勵(lì)電壓，提高稱重傳感器測(cè)量的信噪比和精度。屬稱重測(cè)量領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前的稱重儀表的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路均采用集成的ad芯片，由于集成的ad芯片的供電電壓一般在5v左右。因此，市面上稱重儀表的稱重傳感器激勵(lì)電壓一般為直流5v。對(duì)于稱重感器激勵(lì)電壓采用5v的測(cè)量電路來(lái)說(shuō)，其信號(hào)滿量程輸出電壓為5*2=10mv(稱重傳感器的靈敏度通常為2mv/v)。而集成的ad芯片的信號(hào)輸入范圍遠(yuǎn)大于10mv，例如衡器儀表中廣泛使用的集成的ad芯片cs5532，它的信號(hào)輸入范圍span=vref/g其中，vref:：ad芯片的參考電壓g：ad芯片的內(nèi)置放大器增益，通常vref=5v，g=64，span=vref/g=5/64=78.125mv,由此可見(jiàn)，對(duì)于稱重傳感器激勵(lì)電壓為5v電壓的測(cè)量電路而言，只使用此ad芯片的約1/8量程，在考慮安全情況下，稱重傳感器的測(cè)力范圍為2/3的滿量程測(cè)力范圍，ad芯片被使用測(cè)量范圍將更低。稱重傳感器激勵(lì)電壓低產(chǎn)生的結(jié)果是重量分度數(shù)d對(duì)應(yīng)的ad碼較少，即每個(gè)d對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓較小，稱重傳感器的信噪比比較低。要想獲得較高精度稱重測(cè)量，一般采用稱重儀表中引入放大器放大信號(hào)和稱重儀表中的軟件對(duì)信號(hào)進(jìn)行深度數(shù)字濾波。放大器的引入在信號(hào)放大的同時(shí)對(duì)噪聲也進(jìn)行了放大，深度數(shù)字濾波的引入將降低稱重儀表稱重的響應(yīng)速度。由于采用5v激勵(lì)電壓稱重傳感器測(cè)量電路的信噪比較低,為了提升稱重儀表的emc水平，必須采用硬件電路來(lái)提升儀表的emc水平，從而增加了儀表的制造成本，通常提升儀表的emc水平是一件比較有技術(shù)含量的活，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種通過(guò)提高電阻應(yīng)變式稱重傳感器激勵(lì)電壓方法，來(lái)提升稱重傳感器測(cè)量精度。
由于在本發(fā)明中稱重傳感器激勵(lì)電壓與ad集成芯片的供電電壓無(wú)關(guān)，使得固定正負(fù)電壓供電的ad集成芯片能方便地應(yīng)用于各種高激勵(lì)電壓的稱重傳感器的測(cè)量場(chǎng)合。
稱重傳感器激勵(lì)電壓的提高，其信號(hào)的輸出電壓就得到提高，例如采用24v激勵(lì)電壓，稱重傳感器的滿量程輸出電壓約24*2mv/v=48mv，是5v激勵(lì)電壓情況的4.8倍，不言而喻，其信噪比也得到了相應(yīng)提升。隨著稱重傳感器的工藝水平的提高，更高激勵(lì)電壓的稱重傳感器也將應(yīng)運(yùn)而生，稱重傳感器的滿量程輸出電壓將更大，其信噪比也將更大。
稱重傳感器的信號(hào)輸出電壓的提高有助于稱重測(cè)量精度的提升，在滿足一定的精度條件下，稱重儀表可采用低位數(shù)的ad模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，降低稱重儀表制造成本。由于信號(hào)輸出電壓的提高，重量分度數(shù)d對(duì)應(yīng)的信號(hào)電壓增加，可提高稱重儀表的自身的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)抗干擾能力，降低稱重儀表對(duì)emc硬件電路的要求，以節(jié)約成本，降低稱重儀表的制造難度。使得稱重儀表從微信號(hào)測(cè)量走向一般信號(hào)的測(cè)量。在滿足一定的測(cè)量分辨率情況下，可降低前置放大器的增益，以減少儀表對(duì)現(xiàn)場(chǎng)噪聲的敏感度。提高儀表的抗干擾能力。
本方法電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于各種稱重傳感器橋路激勵(lì)電壓的情況，容易實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
附圖的圖1為本發(fā)明的電路原理圖，由以下部分組成:1.正負(fù)電壓(+e,-e)構(gòu)成的高壓電阻應(yīng)變式稱重傳感器激勵(lì)電路。2.三電阻r0,r1,r2組成的懸浮式稱重傳感器長(zhǎng)線補(bǔ)償ad集成芯片的參考電壓電路。3.固定正負(fù)電壓供電的ad集成芯片的測(cè)量電路。4.ad集成芯片的數(shù)字接口與單片機(jī)數(shù)字接口電路。5.由d0d1d2d3構(gòu)成的傳感器失效時(shí)的ad芯片的模擬端保護(hù)電路。6.正負(fù)(+e,-e)電源和5v電源。
具體實(shí)施方式
在附圖的圖1中，正負(fù)電源(+e,-e)構(gòu)成對(duì)稱重傳感器的激勵(lì)電壓
u==+e-(-e)=2e
由于在零壓力情況下稱重傳感器的橋臂電阻是基本對(duì)稱的，所以橋路的輸出端的電平為稱重傳感器的零位電平。采用lm317、lm337構(gòu)成正負(fù)2.5v電源對(duì)cs5532供電，稱重傳感器橋路輸出為零位電平基礎(chǔ)上波動(dòng)的幾十毫伏信號(hào)，落在了cs5532的模擬輸入端要求的測(cè)量范圍內(nèi)。
這種電路結(jié)構(gòu)解決了橋路激勵(lì)電壓高于測(cè)量電路芯片供電電壓時(shí)，傳感器信號(hào)電平與ad電路芯片的輸入信號(hào)電平的匹配問(wèn)題。使得稱重傳感器橋路的激勵(lì)電壓與ad電路芯片的供電電壓無(wú)關(guān)。
通過(guò)r0r1r2精密電阻構(gòu)成串聯(lián)電路，在r1上取出電壓作為cs5532的參考電壓，解決了稱重傳感器的長(zhǎng)線補(bǔ)償問(wèn)題。只要r1上電壓落在cs5532參考電壓的范圍內(nèi)即可，如e=12v時(shí)，ur1=r1/(r0+r1+r2)*2e=0.8*2*12/(2+0.8+2)=4v,即vref+=2v,vref-=-2v。落入cs5532的參考電壓的范圍內(nèi)。
由d0d1d2d3組成的鉗位電路構(gòu)成了傳感器失效時(shí)的ad芯片的模擬端保護(hù)電路。