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什么因素會影響賽多利斯電子天平的精度

更新時間:2018-09-25      點擊次數(shù):1636
       賽多利斯電子天平是天平中的一種,能夠?qū)崿F(xiàn)快速稱量、操作簡便、直接讀數(shù),實際抗干擾能力較強,并基于計算機實現(xiàn)了智能化與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、醫(yī)藥衛(wèi)生以及航空航天等領(lǐng)域內(nèi)均發(fā)揮著重要的作用。
  1 賽多利斯電子天平系統(tǒng)組成及精度影響因素
  1.1 系統(tǒng)組成
  電子天平系統(tǒng)是一個閉環(huán)伺服系統(tǒng),秤盤通過立柱連桿與線圈連接。任何一個平衡控制系統(tǒng)為了進一步提高其精度和穩(wěn)定性,往往需要加進閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)運行中,采用分層數(shù)字濾波技術(shù)保證高精度,采用程序跟技術(shù)保證稱量的重現(xiàn)性,線性化處理保證天平的線性度。
  1.2 精度影響因素
  由于計量精密、靈敏度高,因而溫漂與時漂成為影響電子天平計量性能的主要因素。研究可知,低功耗、低時漂、低噪聲電子元件的選擇、電路設(shè)計、正確安裝、天平水平調(diào)整和預熱使用,都是減小誤差提高準確度的措施。
  2 時漂的自動校準
  電子天平長時間工作不穩(wěn)定,則會出現(xiàn)時漂情況,隨著使用時間的延長以及重力加速度的變化,電子分析天平的永磁體磁感應(yīng)強度與傳感器力敏元件的內(nèi)部應(yīng)力也會發(fā)生一定變化。而時漂所展現(xiàn)出的鮮明狀態(tài),則是天平加載不變,而測量輸出變化緩慢。
  2.1 原理及硬件設(shè)計
  自動校準原理;一旦定時器時間到,單片機通過I/O對繼電器的開斷進行準確控制。繼電器導通狀態(tài)下,電機M帶動轉(zhuǎn)軸中端的半圓形擋板A開始轉(zhuǎn)動,直至A旋轉(zhuǎn)至光電開關(guān)部位,電機停止轉(zhuǎn)動,天平內(nèi)部標準砝碼被抬起,此時天平進行空載校準。之后啟動電子,A旋轉(zhuǎn)脫離光電開關(guān)部位,光電開關(guān)導通,天平內(nèi)部標準砝碼下降,方可進行滿載校準。整個流程下來就完成了自動校準。
  就直流減速電機來看,其轉(zhuǎn)動力矩大,體積小,裝配簡單且便于使用。高速電動機所產(chǎn)生的原始動力能夠產(chǎn)生大扭力,帶動較重物體轉(zhuǎn)動。以DJ12V30直流減速電機為例,其以標準兩線接口實現(xiàn)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制,無負載工作電流為120mA,功率為3W。
  就固態(tài)繼電器來看,其輸入端與輸出端之間采用隔離器件來實現(xiàn)電隔離,額定電壓一般為220VAC50Hz±10%。額定電流一般為AC:10A,DC:20。
  2.2 軟件編程
  單片機通過定時器來確定自動校準時間,即通過定時器來控制繼電器的開斷從而控制電機的轉(zhuǎn)動進行祛碼的加載。然后通過光電開關(guān)的通斷來判斷祛碼是否加載到位。
  3 溫度補償系統(tǒng)的設(shè)計
  在一些單片機傳感器測量系統(tǒng)中,要解決傳感器溫度誤差補償問題,首先要測出傳感器點的溫度,該溫度采集信號送入單片機。測溫元件通常是安裝在傳感器內(nèi)靠近敏感元件的地方,用來測量傳感器點的環(huán)境溫度,測溫元件的輸出經(jīng)放大及轉(zhuǎn)換送到單片機,單片機通過并行接口接收溫度數(shù)據(jù),并暫存溫度數(shù)據(jù)。信號采樣結(jié)束,單片機運行溫度誤差補償程序,對傳感器信號的溫度誤差進行補償。
  軟件編程:
  本文中采用了滑動平均數(shù)字濾波算法對轉(zhuǎn)換器輸出值進行濾波。為進一步提高V/F輸出精度,可使用二級平均,在這種情況下,級的輸出通過第二級再取平均,其輸出作為有效采樣值。
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