天平的结构原理

JY系列电子天平结构原理

衡器仪表是指电子衡器中显示被称物的质量和称量状态的仪表，也叫称重显示器。电子衡器仪表原为模拟指示式，由误差放大器、可逆电机、平衡电桥、激励电源、度盘和指针等部分组成，按自动平衡电子电位差计原理工作。它称量速度慢，功能单一，准确度低，现已基本被淘汰。现用称重显示器为数字显示式。

电子衡器仪表的构成电子天平

数字显示式衡器仪表的品种很多,图1所示是其中的一种。数显器接受处理的是称重传感器输出的电信号。电信号有模拟量也有数字量，zui常见的是几至几十毫伏的模拟电压。数显器的电路原理如图2所示。激励电源供给称重传感器工作电源，同时供给A/D(模/数)转换单元基准电压,其稳定度一般在0.1%以上。放大单元通常采用测量放大器结构，接受、放大称重传感器的信号。放大倍数一般为数百倍。滤波单元滤掉从机外混入的和放大器自身产生的电噪声。A/D转换单元把模拟量转换成数字量,转换位数通常取二进制数14位以上。数据处理单元是以微处理器为核心，使用外围支持芯片组成的，它在程序的控制下完成采集数据、运算、存贮等一系列操作，处理结果送到相应接口上。显示单元以数字或文字、图表等形式显示出称量值和称量状态，并可通过接口与外部设备联络。

数显衡器仪表的性能包括计量性能、功能、环境适应能力、安全性和可靠性5个方面。与通用的数字衡器称重仪表相比,数显器具有5个特点:①自带传感器激励电源，使用方便;②采用比率型A/D转换和倍频技术,计量性能中的长期稳定性好;水分测量仪，红外线水分仪，水分测定仪，水分测试仪，水分检测仪，水分测试仪，含水率测试仪，③软件能真切地仿真振动、空秤变动、物料落差等称量特征，显示快、准、稳;④机内有空秤置零、零点跟踪、定标、zui大秤量、分度位等参数的设定单元，改定方便，通用性强;⑤带输出接口，能够联接多种外部设备，方便地实现系统控制。

准确度等级国际法制计量组织(OIML)3号建议规定，非自动衡器按准确度级别划分为4个等级。按配用衡器的级别，中国将电子衡器仪表也划分为4个等级,并分别冠以与电子衡器对应的级别代号:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每个级别的衡器仪表的计量zui大允许误差为对应级别衡器允许误差的0.7倍。

仪表架构其实很简单，一个电源为全部器件供电，一个AD部分负责将传感器的模拟信号放大，模数转换到数字信号，一个中央处理器，也就是常说的单片机(MCU)，来处理AD部分读取到的重量信号，进行一系列的换算处理，译码为可显示阅读的信号，显示在显示屏上，同时一般还有键盘电路，来接受用户的一些操控，很多仪表还带有并行打印口，微打驱动，RS232或RS485接口与上位机或其它仪表互联通讯，还有数字电流环接口，以连接大屏幕，另外工业控制用的很多仪表带有4~20mA电流环接口，以配接PLC。的还有现场CAN总线或者以太网接口，某些仪表还有USB接口，不过USB由于传输距离太近，在衡器仪表上用途较少，因此也很少有仪表有USB接口。