专利名称：自适应微机控制称重装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主要应用于散状物料高精度计量称重的自适应微机控制称重装置。
实用新型专利公报(1989年第5卷第4号中册)公开了一种名称为“双体计算机多通道工业称量仪控制装置”、申请号为88203000.0的专利申请。它采用由微机控制电路和普遍电源电路、传感器信号形成及处理电路，显示打印电路等组成。这种结构的称重装置采用一只力传感器与复杂机械加工而成的联杆和刀口机构，由于机械精度高，而刀口部分易磨损，不易维护，称重精度随机械磨损而下降，不能满足高精度、高可靠性称重计量。
本实用新型的目的就是为解决上述现有技术的不足而提供一种采用三只力传感器、自适应控制、精度达万分之八、高可靠性的称重装置。
本实用新型的目的是这样实现的本称重装置由分别连入标准总线的单片微机及其程序数据存贮器电路、键盘驱动及功能整定电路、八位显示及用户操作电路、八路I／O电路、高精度A／D及数据传输电路以及精度传感器电路所组成。其中高精度A／D及数据传输电路是由连接单片机的IC1A／D及与之配套的IC2、给IC1提供积分信号的IC3、为传感器提供高稳定电源电路及高精度放大器所组成。高稳定电源电路的输入来自IC3提供的＋2.5V电压，其输出＋10V电压接传感器电路，它是一个高放大倍数深度负反馈的恒压源。高稳定电源电路由IC5放大器、功率放大三极管V5、R4、R8、R9、R10、R11、C9及二极管V4组成，IC5同相输入端串接R4后接入IC36脚，其反相输入端接R8、R9并联的电路，R8、R9并联的另一端接数字地，IC5输出端接C9一端、V4正极和V5基极，C9另一端接IC5反相输入端，同时接R10的一端，R10另一端接V4负极和V5的射极，V5集电极串接R11后接电源，V5射极输出接传感器电路。传感器电路由传感器、R12、R13、三极管V6、V7、V8和V9组成，传感器的输出一路串接R12经过V6、V7限幅接入高精度放大器14脚，另一路串接R13后经过V6、V7限幅接入高精度放大器15脚。由于传感器采用补偿原理，故三只传感器可以接一个放大器，共同一个通道。高精度放大器选用的增益在90dB以上，输入阻抗在1010以Ω上，漂移在5PPN／度以下，以提高电路精度。高精度放大器输出通过一个积分放大器接入IC1A／D32脚。由高精度放大器输出的信号接入积分放大器电路，该电路由R24、R23、IC4、C10、R6、R8、R7及开关K组成，R24一端接高精度放大器输出端、另一端接IC4反相输入端，IC4同相输入端接R23后接地，其4脚接－15电源，7脚接＋15电源，开关K的一端1、2、3、4脚共同接高精度放大器输出端，另一端6、7、8脚分别串接R7、R6、R5后共同接IC4输出端，电容C10一端接高精度放大器输出端，另一端接IC4输出端，IC4输出端接IC1A／D32脚；R3和C5构成振荡电路使IC32脚输出给IC1A／D一个积分信号。IC3的9、10脚接R3一端，R3的另一端接IC311脚和C5，C5另一端接IC3的14脚。被测散状物料流量发生变化、称重时间发生变化等等，这些随机变化因素都可造成称重误差，本称重装置在软件程序上使输入和输出线性相关的反馈控制用“模型系数之和等于1”的关系式实现自适应控制，随动态参数变化而不断进行调整，打开或关闭被测物料进料门时间。模型的全部未知系数都可通过递推获得。传感器一端与机械支座固定连接，力信号输入端与称重的称体连接。传感器可采用高精度HL力传感器，三个传感器120°角均布。
本实用新型相比现有技术具有如下优点1、称重精度高，达万分之八；2、传感器安装部分无特殊机械加工要求，不会出现随机械磨损而称重精度下降的现象。
以下结合附图通过实施例进一步详述
图1为高精度A／D及数据传输电路的一部分。
图2为高精度A／D及数据传输电路的另一部分，B′与图1的B端连接，A′与图1的A端连接，HL为传感器，图中虚线部分为高精度放大器，1脚16脚为调整端，13脚为提升端，10脚为反馈端。
图3为称重装置的电原理图，G为标准总线，A为单片机及程序数据存贮器，B为键盘驱动及功能整定电路，C为8位显示及用户操作电路，D为8路I／O电路、E为高精度A／D及数据传输电路，F为三个高精度HL传感器。
IC1选用位积分式A／D，型号为ICL7104－14，IC2为8254、IC3为ICL8052、IC4为OP05，IC5为OP05，IC6、IC7、IC10均为74HC32，IC8、IC9、IC11均为74HC00，高精度放大器选用美国BB公司生产的NA102CG、V1为4008，V2、V3、V4、V6、V7、V8、V9均为4148，C147μF，C247μF，C3270PF，C41μF，C50，47μF，C91，4μF，C100.68UF，K为SW－DIP4，R151K、R2301K，R3150K，R48.25K，R560K，R660K，R720K，R840K，R914K，R1020K，R11150K，R12与R13均为1K，R2330K，R2410K。
权利要求1.一种主要应用于散状物料高精度计量称重的自适应微机控制称重装置，它由分别连入标准总线的单片微机及程序数据存贮器电路、键盘驱动及功能整定电路，八位显示及用户操作电路、八路I/O电路、高精度A/D及数据传输电路及高精度传感器电路所组成，其特征在于a、高精度A/D及数据传输电路是由连接单片机的IC1A/D及与之配套的IC2、给IC1提供积分信号的IC3、为传感器提供高稳定电源电路、高精度放大器和积分放大器所组成；b、高稳定电源电路由IC5放大器、功率放大三极管V5、R4、R8、R9、R10、R11、C9及二极管V4组成，IC5同相输入端串接R4后接入IC36脚，其反相输入端接R8、R9并联的电路，R8、R9并联的另一端接数字地，IC5输出端接C9一端、V4正极和V5基极，C9另一端接IC5反相输入端，同时接R10的一端，R10另一端接V4负极和V5的射极，V5集电极串接R11后接电源，V5射极输出接传感器电路；c、传感器电路由传感器、R12、R13、三极管V6、V7、V8和V9组成，传感器的输出一路串接R12经过V6、V7限幅接入高精度放大器14脚，另一路串接R13后经过V6、V7限幅接入高精度放大器15脚，这里所述的传感器是三个力传感器，其输出共用一个通道；d、所述的高精度放大器其增益在90dB以上，输入阻抗在1010Ω以上，漂移在5PPN/度以下；e、由高精度放大器输出的信号接入积分放大器电路，该电路由R24、R23、IC4、C10、R6、R5、R7及开关K组成，R24一端接高精度放大器输出端、另一端接IC4反相输入端，IC4同相输入端接R23后接地，其4脚接-15电源，7脚接+15电源，开关K的一端1、2、3、4脚共同接高精度放大器输出端，另一端6、7、8脚分别串接R7、R6、R5后共同接IC4输出端，电容C10一端接高精度放大器输出端，另一端接IC4输出端，IC4输出端接IC1A/D32脚；f、IC3的9、10脚接R3一端，R3的另一端接IC311脚和C5，C5另一端接IC3的14脚；g、在软件程序上使输入和输出线性相关的反馈控制，用“模型系数之和等于1”的关系式实现自适应控制，模型的全部未知系数都可通过递推获得。h、传感器一端与机械支座固定，力信号输入端与称重的称体连接；
2.按照权利要求1所述的称重装置，其特征在于所述的传感器为HL力传感器，三个传感器为120°角均布。
专利摘要一种主要应用于散状物料高精度计量称重的自适应微机控制称重装置。它由分别连入标准总线的单片机及其程序数据存贮器电路、键盘驱动及功能整定电路、八位显示及用户操作电路、八路I/O电路、高精度A/D和数据传输电路及高精度HL力传感器所组成，软件采用自适应控制，称重精度达万分之八。三只传感器120°角均布且与称重称体直接连接，故不存在称重精度随机械磨损而下降的现象。
文档编号G01G23/00GK2153788SQ9221020
公开日1994年1月19日 申请日期1992年1月29日 优先权日1992年1月29日
发明者戴立权 申请人:戴立权