抗温漂称重传感器信号测量电路制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种抗温漂称重传感器信号测量电路，包括应变片式称重传感器、MCU、第一信号测量ADC、放大器电路、电源、第二信号测量ADC以及用于分压的电阻R1和电阻R2，第一信号测量ADC的参考电压端通过电阻R1检测应变片式称重传感器的供电电压，电阻R2的两端分别连接第一信号测量ADC参考电压端的两极，第二信号测量ADC与MCU连接通讯，第二信号测量ADC的参考电压端检测应变片式称重传感器的供电电压，第二信号测量ADC的信号检测端连接第一信号测量ADC参考电压端，MCU根据第二信号测量ADC的测量指对被测信号进行修正。本发明专利技术既解决了被测信号放大倍数的问题，也解决了分压电路受温度影响导致测量不准的问题。电路受温度影响导致测量不准的问题。电路受温度影响导致测量不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
抗温漂称重传感器信号测量电路


[0001]本专利技术涉及测量称重
，尤其涉及一种抗温漂称重传感器信号测量电路。

技术介绍

[0002]现代社会，电子衡器用量巨大，已经应用到人民生活及工业生产的各个环节。在称重仪表的设计、调试过程中，需要传感器提供各种重物量值的信号，再通过放大器电路进行放大，最后被信号测量ADC检测到之后发送给MCU计算得到重量。
[0003]现有技术中，主要有如下两种技术方案：方案A，如图1所示，方案A的优点为：给传感器供电的电压直接给到ADC作为测量参考电压，所以测量端温度特性比较好，受温度变化影响小；缺点为：由于传感器给出的信号（被测量信号）范围在0
‑
15mV，所以为了能够用到ADC更大的测量范围（测量信号更接近0
‑
5V范围），需要高倍数放大器（320倍），由于放大器放大倍数大，引入噪声比较严重，对于后期信号处理带来影响。
[0004]方案B，如图2所示，方案B的优点为：通过电阻分压的方式，在同源的5V电压上分出一个1V电压（ADC最小可使用的参考电压）作为参考电压，这样能够大幅度降低被测量信号需要放大的倍数，仅需要64倍放大即可使被测信号范围接近参考电压，减少由放大倍数过大带来的信号噪声；缺点为：由于ADC的参考电压采用电阻分压而来，所以在温度变化时，由于电阻的温度特性不同导致ADC参考电压发生变化，从而在测量中即使被测信号未发生变化，仪表测量时也会产生测量结果的变化（温度漂移），造成测量精度受到影响。
[0005]以上两种传统技术方案各有利弊，但是无法同时解决低倍数测量信号放大（降低放大器引入的噪声）与温度漂移的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种抗温漂称重传感器信号测量电路，以同时解决低倍数测量信号放大与温度漂移的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种抗温漂称重传感器信号测量电路，包括应变片式称重传感器、MCU、第一信号测量ADC、放大器电路以及电源，其中，电源包括5V输出端和3.3V输出端，分别为应变片式称重传感器提供5V输出电压，为MCU提供3.3V输出电压；第一信号测量ADC与MCU以及放大器电路连接，第一信号测量ADC通过放大器电路检测应变片式称重传感器输出的被测信号，所述测量电路还包括第二信号测量ADC以及用于分压的电阻R1和电阻R2，第一信号测量ADC的参考电压端通过电阻R1检测应变片式称重传感器的供电电压，电阻R2的两端分别连接第一信号测量ADC参考电压端的两极，第二信号测量ADC与MCU连接通讯，第二信号测量ADC的参考电压端检测应变片式称重传感器的供电电压，第二信号测量ADC的信号检测端连接第一信号测量ADC参考电压端，MCU根据第二信号测量ADC所测量到的第一信号测量ADC参考电压的变化情况对被测信号进行修正，计算得到重量值。
[0008]进一步地，MCU采用下式计算重量值Weight： ;其中，，为第二信号测量ADC检测到的第一信号测量ADC参考电压，为第二信号测量ADC参考电压且等于应变片式称重传感器的供电电压，K为放大器电路的放大倍数，为第一信号测量ADC的测量值，为所述测量电路中第一信号测量ADC的最大测量值。
[0009]本专利技术的有益效果为：本专利技术既解决了被测信号放大倍数的问题，也解决了分压电路受温度影响导致测量不准的问题。
附图说明
[0010]图1是现有技术中方案A的电路图。
[0011]图2是现有技术中方案B的电路图。
[0012]图3是本专利技术实施例1的抗温漂称重传感器信号测量电路的电路图。
[0013]图4是本专利技术实施例2的抗温漂称重传感器信号测量电路的电路图。
具体实施方式
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。
[0015]请参照图3～图4，本专利技术实施例的抗温漂称重传感器信号测量电路包括应变片式称重传感器、MCU、第一信号测量ADC、放大器电路、电源、第二信号测量ADC以及用于分压的电阻R1和电阻R2。
[0016]电源包括5V输出端和3.3V输出端，分别为应变片式称重传感器提供5V输出电压，为MCU提供3.3V输出电压。第一信号测量ADC与MCU以及放大器电路连接。第一信号测量ADC与MCU之间SPI通讯，测量放大器电路放大的信号。第一信号测量ADC通过放大器电路检测应变片式称重传感器输出的被测信号，第一信号测量ADC的参考电压端通过电阻R1检测应变片式称重传感器的供电电压。电阻R2的两端分别连接第一信号测量ADC参考电压端的两极。
[0017]第二信号测量ADC与MCU连接通讯，第二信号测量ADC的参考电压端检测应变片式称重传感器的供电电压，第二信号测量ADC的信号检测端连接第一信号测量ADC参考电压端，MCU根据第二信号测量ADC所测量到的第一信号测量ADC参考电压的变化情况对被测信号进行修正，计算得到重量值。
[0018]作为一种实施方式，MCU采用下式计算重量值Weight： ;
其中，，为第二信号测量ADC检测到的第一信号测量ADC参考电压，为第二信号测量ADC参考电压且等于应变片式称重传感器的供电电压，K为放大器电路的放大倍数，为第一信号测量ADC的测量值，为所述测量电路中第一信号测量ADC的最大测量值，R1和R2分别为电阻R1和电阻R2的阻值。
[0019]实施例1：应变片式称重传感器为4线制应变片式称重传感器，如图3所示，本专利技术增加1路ADC，第二信号测量ADC（即图3中的ADC2）采用传感器供电电压作为测量参考电压，ADC1的参考电压进行测量（由传感器供电电压分压而来），所以当温度发生变化时，ADC2能够测量到ADC1基准电压产生的偏差，并告知MCU，而ADC1测量到传感器信号后也告知MCU，MCU可以根据ADC2告知的ADC1参考电压的变化情况对被测信号进行修正。本实施例不考虑传感器应变片以及传感器接线，仅考虑仪表内部测量部份，唯一对测量有影响的部分就在于分压电路部分（受温度影响，分压电阻阻值发生变化），但由于采用两个ADC芯片分别测量传感器信号与参考电压信号，即解决了被测信号放大倍数的问题，也解决了分压电路受温度影响导致测量不准的问题。
[0020]实施例2：应变片式称重传感器为6线制应变片式称重传感器，如图4所示，本专利技术实施例考虑传感器长线连接时，线上电阻不可忽略，从而采用6线制解法，同样采用双ADC对1路传感器信号进行测量和修正。Rb为传输线上的电阻，此电路中实际传感器供电电压变为Vp,而ADC2的参考电压采用Vp经过线路反馈过来的电压，而ADC1采用ADC2参考电压分压作为参考电压。本六线制连接中，由于连接线等长，所以电阻相等，当温度变化是Rb的变化比例相同，所以信号变化比例相同，所以信号测量不受影响。而能影响信号测量的部分只有R1与R2的分压电路。电路中通过ADC2测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗温漂称重传感器信号测量电路，包括应变片式称重传感器、MCU、第一信号测量ADC、放大器电路以及电源，其中，电源包括5V输出端和3.3V输出端，分别为应变片式称重传感器提供5V输出电压，为MCU提供3.3V输出电压；第一信号测量ADC与MCU以及放大器电路连接，第一信号测量ADC通过放大器电路检测应变片式称重传感器输出的被测信号，其特征在于，所述测量电路还包括第二信号测量ADC以及用于分压的电阻R1和电阻R2，第一信号测量ADC的参考电压端通过电阻R1检测应变片式称重传感器的供电电压，电阻R2的两端分别连接第一信号测量ADC参考电压端的两极，第二信号测量ADC与MCU连接通讯...

【专利技术属性】
技术研发人员：许兆欣，金西汉，尚学勇，
申请(专利权)人：深圳市杰曼科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：