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1、46传感器技术(JournalofTransducerTechnology)2001年第20卷第2期称重配料系统传感器电源及放大电路王素珍,郑淑芬,周梅(潍坊医学院计算机中心,山东潍坊261042)摘要:分析了LQBH-1000型沥青拌和机微机控制系统传感器电源和放大电路在系统中的重要性,提出了通过合理设计传感器电源及信号放大电路达到提高系统精确度、可靠性的方法。关键词:微机控制系统;传感器电源;放大线路中图分类号:TP271文献标识码:B文章编号:1000-9787(2001)02-0046-03Sensorpowersupply
2、andamplifyingcircuitforweighingandmixingsystemWANGSu-zhen,ZHENGShu-fen,ZHOUMei(ComputerCenter,WeifangMedicalCollege,Weifang261042,China)Abstracts:TheimportanceofsensorpowersupplyandamplifyingcircuitinthemicrocomputercontrolsystemforLQBH-1000asphaltummixingmachineisanal
3、yzed.Themethodtoraisetheaccuracyandreliabilitybyreason-abledesigningofsensorvoltageandsignal-amplifiedcircuitisgiven.Keywords:microcomputercontrolsystem;sensorpowersupply;amplifyingcircuit0前言低等,甚至运行一段时间以后,由于称重误差过大而随着全国范围内高速公路的修建,用于路面配无法继续使用。鉴于此,设计了微机控制的料的沥青拌和机越来越受到人们的重
4、视,微机控制LQBH-1000大型沥青拌和机系统。的沥青拌和机则由于功能齐全、自动化程度高而倍1称重配料系统的组成[2]受青睐。LQBH-1000型沥青拌和机微机控制系本机采用模块化结构设计。包括传感器输[1]统就是典型一例,该机为1000t大型沥青拌和机,入及放大电路模块、开关量输入模块、键盘输入模可同时完成石料、石粉、沥青等多种料的称量、搅拌、块、主控模块和输出模块五大部分,主控部分采用了[3]卸料、运输等功能,节省大量人力物力。但是一些现康拓STD总线工业控制机。图1是STD总线称有产品还存在不少缺点,如称重误差大、运行可靠性
5、重配料系统总体设计框图。图1LQBH-1000型沥青拌和机微机控制系统框图Fig.1BlockdiagramofmicrocomputercontrolsystemforLQBH-1000asphaltummixingmachine称重传感器共三组,每组由三个传感器并联,分将质量等数据信息实时显示在屏幕上。实际应用中别采集石料、石粉、沥青的质量信号,被采集信号经称重、搅拌、卸载同时交叉进行,要求各动作必须协放大电路放大后进入STD总线控制系统,系统根据调一致、稳定可靠,石料、石粉的称量误差不超过采样信号完成三种料的称量、配比、搅拌、
6、卸料等,并3%,沥青的称重误差低于1%。由于系统对称量精收稿日期:2000-11-27第2期王素珍等:称重配料系统传感器电源及放大电路47度要求较高,而系统中传感器电源、放大电路对称量输出灵敏度由驱动电流决定,驱动电流越大,电桥输精度及稳定性起关键作用,因此在设计中格外注意出灵敏度越高,而驱动电流的大小又是由供桥电压了传感器电源、放大电路及有关输入信号的隔离。决定的。可见,提高供桥电压可提高传感器电桥输2传感器电源及放大电路的设计出灵敏度。但是供桥电压过高又会对微机系统造成2.1传感器电源的设计损坏,二者是矛盾的。为了避免电桥输出电
7、压过高称重传感器采用BHR-4M应变式荷重传感对STD总线元器件造成损坏,设计过程中取适中电器,传感器内部实际为一平衡电桥,如图2所示。压10V。传感器电源的设计直接影响系统的稳定性和精确度。实践证明,若供桥电源采用一级稳压,稳压器件采用7810,称重误差为10%,屏幕显示的称重数据变化较大,各部分之间协调性较差。采用两级稳压,一级稳压器采用7812,二级稳压器采用7810,称重误差为3%左右,各部分之间协调性较好。可见电桥电压的重要性。经反复试验发现,采用差动式电源可将电源的波动部分中和掉,大大提高电桥输出精度及稳定性,因此采用电
8、压可调式三图2传感器电桥原理图端稳压器LM317及LM337组成差动式电源,取Fig.2Schematicdiagramofbridgecircuitofsensor+5V和-5V,组成10V电源,大大提高了采样精由8片电阻应变计组成
