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攪拌站配料傳感器信號是怎么采集和處理的
日期：2025-05-01 19:52
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摘要：
混凝土攪拌站上一般配有多個配料秤，它們的硬件組合方方式有很多種，但其稱重信號的采集和處理有很多相似之處。這里我們對它的工作原理做一簡要介紹。
稱重傳感器，這是配料秤工作的重要部件，是將重量變換成電信號的裝置，里面電路采用橋式電路(橋式電路原理可以在網(wǎng)上很容易查到)。在這個電路里有一個電阻應(yīng)變片，貼在彈性體上，當(dāng)彈性體受力變形時，這個電阻應(yīng)變片的阻值會變化，這個變化會改變電橋原來的橋間電阻比例，在輸出端會有電壓變化，這個電壓變化是和重量變化成正比的，因此測量這個電壓的變化也就是測量重量的變化。這個信號一般是差動信號，也就是說兩個輸出端都有信號，如果任一輸出端和0位信號比較都有一個相近的電壓。而這兩個輸出端之間的壓差是比較小的，就是在傳感器受到*大壓力時，這個壓差一般也不會超過20mv。這么小的壓差變化是很很難進(jìn)行后其處理的。
放大電路，這就需要有一個電路將其放大，也就是我們說放大電路，放大電路主要的工作是將較小的傳感器信號放大為后期信號能處理的信號(多為0~10v，放大比一般為500以上)，對其要**要將原來的信號如實的按比例放大，并能抑制其中干擾的信號。雖然放大電路的功能和要求大體相當(dāng)，但具體的設(shè)計是各有千秋的。一般會分成兩級放大，也就是有兩個放大芯片。放大以后的信號就要進(jìn)行下一步重要變化?？禐樗嚅y
A/D轉(zhuǎn)換，剛才我們所說電壓信號其實是模擬量，也就是連續(xù)信號。而控制器都是數(shù)字信號，因此必須進(jìn)行A/D(模擬量/數(shù)據(jù)量)轉(zhuǎn)換成控制器能識別的數(shù)字信號，A/D轉(zhuǎn)換是分位數(shù)的，一般有8位的，12位的，16位的，還有更高的32位等。位數(shù)越高也就越**，價格也就越高，如果出于綜合考濾，并非是位數(shù)越高越好，要選擇合適才能達(dá)*佳配置。在攪拌站配料這一應(yīng)用領(lǐng)域多數(shù)為12位的和16位的，根據(jù)計量精度的要求，12位的已經(jīng)足夠了。我們以12位的為例，它的分辨率4096，也就是2的12次方。前面我們說過放大電路將傳感器信號放大到0~10V，如果我們選擇的A/D芯片接受的輸入信號也是0~10V，那么經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，0~10V會對應(yīng)到數(shù)字量0~4096。例如，如果輸入信號正好是5V，那轉(zhuǎn)換后將會對應(yīng)2048，如果是2.5V，那轉(zhuǎn)換后將會對應(yīng)1024，大家現(xiàn)在一定明白了A/D轉(zhuǎn)換的作用。
經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換值還不是重量，只能算是一個無量綱的刻度值，如何變成重量值顯示出來并參于控制還要經(jīng)過一番軟件的數(shù)據(jù)處理。在后續(xù)文章里會有陸續(xù)介紹。
康為水泥閥