电子式超载限制器设计方案.pdf

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1、2011侄仪表技术与传感器2011第l期InstrumentTechniqueandSensorNo．1电子式超载限制器设计方案张毅，莫武中(1．四川大学电子信息学院，I~111成都610065；2．中山大学电子通信工程系，广东广州510006)摘要：文中介绍了一种电子式超载限制器的设计方案。该方案以Megel6L微控制器作为控制核心，在保证系统功能不降低的条件下简化超载限制器电路，极大地降低了整机成本，同时该设计方案强调整体电路和控制软件算法等方面的抗干扰能力，提高了超载限制器在强电磁干扰环境中稳定工作的能力。关键词：超载限制器；Megel6L微控制器；抗干扰中图分类号：TP368

2、．1；TP277文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)01—0078—03DesignProposalForElectronicOverloadLimiterZHANGYi，M0Wu—zhong(1．DepartmentofElectronicsandInformationEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．SchoolofElectronicsandCommunicationEngineering，SunYat-SenUniversity，Guangzhou510006，China)Abstract

3、：Thispaperintroducedadesignofelectricovedoadlimiter．ThisproposalusedMegel6Lasthecorecontroller，sim—plifiedthecircuitoftheoverloadlimiterandreducedtheCostwithoutinterruptingthesystem’Sfunction．Meanwhile，thedesignfo—cusedontheanti-jammingabilityofcircuitandtherobustnessofthecontrolpmgram．Thelimit

4、er’Sstabilityinstmngelectromag—netieinterferenceenvironmentshasbeenimproved．Keywords：overloadlimiter；megal6Lmicrocontroller；anti-jamming0引言不受外力时，4个电阻片阻值相等，电桥处于平衡状态，电桥两超载限制器是用于桥吊、门吊、电梯等起重机械的安全保端输出为零。当受力时应变片产生形变导致电阻值发生变化，护装置。当这些起重设备的载重超过额定时，超载限制器能及从而使电桥电路失去平衡，在电桥有外电源供电的情况下，电时报警并切断电路从而防止起重机械因超载而引起

5、机构损坏、桥会产生微小的电压差，利用该电压差的大小可以来检测被测钢丝绳断裂等造成重大设备损毁或人身伤亡事故。根据重量的大小，检测的精度可达0．2％。GB6067—85(起重机械安全规程》中规定，起重机械均应配置1．1．2小信号放大电路超载限制器设备⋯。目前国内使用较多的超载限制器主要有传感器输出的电信号都很微弱，需要进行放大滤波才能送机械式超载限制器和电子式超载限制器两种类型，文中设计的人单片机。在传感器电路之后设计了一个高增益、低漂移、并超载限制器属于电子式超载限制器，通过巧妙的电子电路设计且线性度良好的小信号放大电路。该方案中由高精度低噪和合理的控制程序编写，它具有稳定性高、成本

6、低、抗干扰能力声的运算放大器OP07组成该电路，它对输入小信号进行放大强等特点，使其能够广泛应用于复杂恶劣的工业环境中。并对噪声进行有效抑制。由于输入信号只有mV级，为了达到1方案设计足够的放大倍数，需要2个OP07级联放大，这样每级放大电路1．1系统结构及工作原理的增益适中，减小运放由于增益过高造成的非线性失调。两级超载限制器主要由传感器、小信号放大电路、ADC电路、单放大电路中，第一级运放组成一个差分放大电路，对传感器传片机控制电路、人机交互电路以及超载限制电路组成』。系统来的差分信号进行前置放大。第二级运放是一个放大倍数可框图如图1所示。调的反相放大器，将第～级的信号进一步放大

7、至单片机ADC可处理的信号。同时为了抑制传感器以及运放的失调和漂移造成的放大电路零点不稳，在两级电路的输入端加入由精密电位器构成的调零平衡电路，保证运放的同相和反相输入端绝对的平衡，严格的零输入零输出。1．1．3单片机及ADC电路图1超载限制器系统框图单片机是整个超载限制器的核心。该方案采用Megal6L1．1．1传感器单片机作为控制芯片。ATmegal6L有16K字节的系统内可编超载限制器采用电阻应变传感器作为重量传感器，核心部程Flash，512字节E