电子称重技术

衡器是计量器具的一个重要组成部分。过去人们称计量为“度量衡”。所谓度，是指用尺（如古时的骨尺、牙尺及以后渐次问世的竹尺、木尺、皮尺、钢尺等）测量物体的长短；所谓量，是指用容器（如古时的合、升、斗、斛及以后使用的量桶、量杯等）测量物体的体积；所谓衡，则是指测量物体重量。

计 量 术 语

绝对误差---是某量值的给出值与其真值之差（在自然界中是没有真值的）。

相对误差---是绝对误差与真值之比，主要用于测量的准确度。

系统误差---在相同的条件下多次测量同一量时，误差的绝对值恒定，或在条件改变时与某个因素成函数关系的有规律的误差，简称细差。

随机误差---服从统计规律的误差，随即误差表明了测量结果的分散性。

精密度------是随机误差大小的标志，精密度越高随机误差越小，但不一定准确。

准确度------显示值与真值的偏离程度。准确度高并不一定精密。

精确度------精确度高表明精密度和准确度都比较高。

稳定性------仪表的指示值在一段时间中的变化（规定时间）。

一  类别：按工作方式可分为机械秤（磅秤），电子显示秤，自动计量系统。按使用方式可分为案秤，台秤，小地秤，电子汽车衡，直示吊秤，无线数传吊秤，定量包装系统。按功能可分为，计重秤，计数秤，计价秤。

二  系统组成：传感器电路；A/D电路；单片机电路；显示电路；键盘电路；输出接口电路；电源电路；以及各种智能电路。

三  简介：

传感器电路：

它是把非电量（压力，扭力，温度，湿度，光敏）转换成电量（流电压）的功能转换器件。工作原理：外界的作用力使传感器的弹性梁发生形变，随之使贴在弹性梁部位的应变片也发生阻止变化，四个应变片是接成桥式测量电路，在激励电压的作用下，输出信号也发生正比的变化（电量）。传感器的精度直接影响称量的精度。

A/D电路的信号流程：

传感器的输出信号经过LC滤波进入运放电路放大，由反馈网络控制放大倍数，得到稳定的信号。经过隔离电阻并电容滤波在进入有源滤波器整形后进入A/D电路的模拟输入口进行模/数转换，A/D电路必须有稳定的工作电压，稳定的基准电压，稳定的低漂移的输入信号，标准的时钟信号，在单片机的控制下转换出数字信号（BCD）码。“INT1，INT0”中断信号使系统识别被测对象的量值变化。

3  单片机电路：它是把CPU（中央处理器），一定容量的存储器，若干输入输出（I/O）接口等部件集成在一小快硅片上的微型机算计，简称单片机。

A  简介：自1976年美国Intel公司推出第一代8位通用但片机系列MCS—48，20年来世界各大半导体公司开发生产的弹片机系列，各具特色品种齐全。目前单片机正在过程控制，数据采集，智能仪表，机电一体化，家用电器，以及网络技术领域发挥作用。

B 内部结构：寄存器，端口，存储器，复位电路，振荡器等（弹片机内部电路）。专用寄存器（SFR）：CPU对它进行读操作，得一随机数，写操作无效。A 累加器：CPU进行各种算术运算和逻辑运算时都要与累加器配合。B 寄存器：执行乘除运算指令时要用到B寄存器，其他时用做数据积存。 C 断口锁存器（0~3）：80H，90H，A0H，B0H四各单元，就是P0，P1，P2，P3。 D 串行数据缓冲：包括发送，接收。E 控制寄存器：中断优先级IP，中断允许IE，串行口控制SCON，电源控制PCON。 F 程序计数器PC：功能是保存下一次要执行的指令。使用者不能访问。端口：如8位机，有四个8位双向端口。每个端口均由锁存器P0~P3，输出驱动器和输入缓冲器组成。

显示电路：

显示器接口：数码（LED）和液晶（LCD）两种，还有莹光显示（VFD）。

A  LED：共有a~g7段及小数点dp， 8个段（发光二极管）由8条数据线控制驱动。段采用共阳极（V+）或共阴极（V-），8段的每个阴极单独由总线控制发光。基本上采用软件控制，颜色：有红色；绿色；兰色。

B  工作原理：向公共点施压称为位选信号；向各段的操作称为段选信号（字形码）。多采用动态扫描法显示字型码由软件完成。

C  LCD工作原理: 是一种功耗低，室外显示醒目，美观。它是由背板（玻璃）和一定数量的段或点组成，在段和背板之间施加电压（周期性改变极性的电压，否则LCD会发生化学反应，使之损坏，所以要使用AC信号驱动（方波电压）。段与背板极性相反时该段显示，极性相同时不显示（内置解码器）。LCD驱动：用单片机直接驱动LCD要使用较多端口，所以要用（CMOS）型液晶显示驱动器，它用自身的RC振荡器产生周期性改极性的驱动电压。分类：A 用位选输入线对显示位进行控制，驱动器本身含有字符发生器进行显示。B 用八条数据总线控制显示。

键盘/接口电路：

a键盘电路：向系统输入命令和数据。靠硬件识别的键盘电路称为编码键盘；通过软件识别的称为非编码键盘电路。单片机系统使用非编码键盘电路。

b打印接口：它是单片机系统的输出设备：C系列（卧式），T系列（台式），A系列（面板式）。数据信号线（DB7~DB0），单向，从单片机发出的命令码和数据码均通过这组信号线传送给打印机。数据选通输入信号（STB）：低电平有效，DB0~DB7的数据只有在有效的STB信号作用下才能被锁入打印机的内部锁存器中。打印机应答信号（ACK）：低电平有效，低电平表示打印机以处理完所接收的数据。打印机忙信号（BUSY）：低电平有效，若为高电平，意味着打印机正忙于处理刚收到的数据单片机切勿送来数据。打印完BUSY又变成低电平，并触发应答信号ACK，以告之单片机可以送来新数据了。

c串行接口：用于称重显示仪表与计算机，打印机之间的数据交换。

通讯距离：RS-232为15米；20mA电流环为91米；RS-422为1219米。

负载能力：只能带一个接收器；20mA电流环可串接6个接收器；RS-422/485可多点连接33个接收器。

数据传输速率：（简称波特率）300，1200，2400，4800，9600。

数据传送格式：分稳定后输出，连续输出。

电源电路：电源电路原理：称重系统基本是使用交，直流两用电源，（蓄电池配电）变压器降压整流，可供电也可以对蓄电池充电。

故障现象：电源电路的故障现象是多种多样的，既有规律，又变化多样。

A 不开机：Q1 Q2必须良好，U1必须正常，就是元件，线路不能有短路和短路。

B 不关机：Q1 Q2或线路可能有短路（c e 自身短路或b 极端有误触发信号）。

C 加电自动开机：也属于不关机，还要注意线路板的印刷线路走线是否有短路点。

D 输出电压偏高或偏低：主要注意稳压器的质量和电容是否有短路现象。

E 输出电压不稳：注意Q1 Q2 U1 的品质和电容的软性故障（用元件 代换法）。

F 不能置零：查开关二极管和系统的回路通断。

G 不能自动关机：查OFF的信号通路是否有短路断路，系统是否有问题。

M 电源检误动作（显示电源信号）主要是电压比较器Q3故障。

N 还要注意开关的质量和电阻阻值异常。