一种在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的电路及方法技术

本发明专利技术提供了一种可在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路及方法。所述电路包括由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第四电阻（R4）分别构成的三个桥臂和由第三电阻（R3）与第一电位器（W1）串联构成的另一桥臂组成的惠斯顿电桥，所述惠斯顿电桥的一对节点之间串联有第二电位器（W2）和第六电阻（R6），所述惠斯顿电桥的另一对节点分别形成激励正端（EXC+）和激励负端（EXC-），所述第六电阻（R6）的两端分别形成信号输出正端（SIG+）和信号输出负端（SIG-）。本发明专利技术可在线解决称重传感器负向漂移的问题，且无需更换称重传感器；处理方法快速有效，可最大程度地避免影响生产。

【技术实现步骤摘要】
一种在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的电路及方法
本专利技术属于计量
，涉及一种在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路及利用该电路解决多只称重传感器输出信号负向漂移的方法。
技术介绍
在冶金行业，各个生产环节都离不开电子秤，电子秤直接参与生产计量与控制。一般情况下，一台电子秤至少有3只称重传感器，多则8只到10只。称重时称重传感器将被称物体的重量转换为电信号，然后各称重传感器的输出信号并联后输入称重仪表的输入端，称重仪表通过转换和校准，最终显示被称物体的重量。图1所示为现有电子秤称重电路图，它由若干称重传感器（N1、N2、....Nn）和称重仪表构成，每个称重传感器都可简化为一惠斯顿电桥，且每一称重传感器均设有信号输出正端（SIG+）、信号输出负端（SIG-）、激励正端（EXC+）和激励负端（EXC-），并分别与称重仪表相应端口相连接。在实际使用过程中，一段使用时间后基于某些外部原因如计量时被称重物体对称重传感器造成冲击，使称重传感器由于弹性体本身发生了弹性形变而不能恢复到原始状态，以及称重传感器本身的因素如称重传感器使用一定周期后，零点输出信号与原始零点信号输出相比较发生了漂移，致使电子秤在使用一段时间后，其称重仪表的总输入信号（即称重传感器的总输出信号）与原始的总输入信号相比，都有不同程度的变化。当多只称重传感器发生负向漂移（即与原始输出信号相比，称重传感器输出信号为负值输出）时，会使称重传感器的总输出信号减小，以致于称重传感器的总输出信号为负向输出电压，超出称重仪表的输入信号范围（称重仪表的信号输入范围为一正值范围，输入信号范围为0~30mV），造成称重仪表无法工作。解决此类问题以往都是更换这些发生负向漂移的称重传感器，使称重传感器的总输出电压达到原始状态范围。但是，更换称重传感器备件投入非常大，当备件储备不足时，设备维护人员即无法解决此类故障，只能等备件到位后，才能排除故障，最终影响正常生产。
技术实现思路
本专利技术的目的之一即在于针对现有技术存在的问题，提供一种可在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路，通过该电路的接入在线解决称重传感器输出信号负向漂移现象，避免称重传感器的更换。本专利技术的另一目的在于提供一种利用上述电路解决多只称重传感器输出信号负向漂移的方法。为此，本专利技术采用如下技术方案：一种可在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路，其特征在于，包括由第一电阻、第二电阻、第四电阻分别构成的三个桥臂和由第三电阻与第一电位器串联构成的另一桥臂组成的惠斯顿电桥，所述惠斯顿电桥的一对节点之间串联有第二电位器和第六电阻，所述惠斯顿电桥的另一对节点分别形成激励正端和激励负端，所述第六电阻的两端分别形成信号输出正端和信号输出负端。进一步地，所述第二电位器和第六电阻还串联有第五电阻。进一步地，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值均为300Ω，第一电位器的阻值范围为0-250Ω，第二电位器的阻值范围为0-20kΩ。一种利用上述电路解决多只称重传感器输出信号负向漂移的方法，包括如下步骤：（1）电子秤无负载情况下，将模拟称重传感器电路的信号输出正端、信号输出负端、激励正端和激励负端与称重仪表的相应端口分别连接；（2）粗调：根据称重传感器总输出的负向电压值，调节第一电位器阻值，使模拟称重传感器电路输出一正向电压值，与称重传感器输出的负向电压值相抵消或使称重仪表的总输入电压值增加为正向电压值；（3）精调：调节第二电位器阻值，使模拟称重传感器电路的电压输出值作小范围变化，最终使称重仪表的电压输入值达到正常值。由于电子称称重传感器各桥臂的电阻一般为300Ω左右的等值电阻，为与称重传感器相匹配，本专利技术第一至第六电阻的阻值均设定为300Ω。模拟称重传感器电路所使用的电阻须选用温度系数小、稳定度高的线绕电阻或金属膜电阻，电位器须选用高稳定性的多圈电位器。第五电阻的作用在于保证电路安全，防止第二电位器阻值为0时，第六电阻两端电压即模拟称重传感器电路输出电压过大，损坏称重仪表。本专利技术的电路原理如下：1、如图2所示，根据惠斯顿电桥的原理，模拟称重传感器电路A、B两端的输出电压:Uab=Ui[R2/（R1+R2）-R3/（R3+△W1+R4）]（式一）模拟称重传感器输出电压即模拟称重传感器信号输出端SIG+、SIG-输出电压为第六电阻R6两端电压UR6，且UR6=USIG+SIG-=Uab-UR5-U△W2（式二）以上式中：Ui----称重传感器的供桥电压，即称重仪表激励正端EXC+与激励负端EXC-施加于称重传感器上的电源电压；USIG+SIG-----模拟称重传感器电路输出电压；UR5----第五电阻R5两端电压；U△W2----第二电位器W2两端电压；△W1----第一电位器W1阻值。2、下面以5V供桥电压为例，进一步说明本专利技术工作原理。调整第一电位器W1电位器阻值为零时，电桥平衡，模拟称重传感器电路A、B两端的输出电压Uab为0mV，此时模拟称重传感器输出电压UR6电压也为0mV。调整第一电位器W1阻值△W1为250Ω时，由式一可得Uab为735mV，调整第二电位器W2阻值△W2调整到为10430Ω时，模拟称重传感器输出电压UR6为20mV。当然，第一电位器W1阻值△W1为250Ω时，调整第二电位器W2阻值△W2逐步减小，电压UR6会逐步升高，但是实际使用时，不会使用太高的输出电压，调整到10430Ω时输出为20mV，已足够抵消负向漂移。调整第一电位器W1阻值在60Ω，调整第二电位器W2阻值为16450Ω时，模拟称重传感器输出输出电压UR6为4mV。从以上电位器调整可看出，模拟称重传感器输出电压UR6可在4mV至20mV之间调节，这一范围值足以抵消称重传感器负向漂移产生的负向输出值，可以满足一般电子秤的使用。本专利技术的有益效果在于：可在线解决称重传感器负向漂移的问题，且无需更换称重传感器；处理方法快速有效，可最大程度地避免影响生产；方法成本低廉，易于实施。附图说明图1为现有电子秤称重电路原理图；图2为本专利技术模拟称重传感器电路原理图；图3为本专利技术模拟称重传感器与称重仪表接入示意图。图中，圆点表示电路连接点。具体实施方式如图2所示，一种可在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路，包括由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4分别构成的三个桥臂和由第三电阻R3与第一电位器W1串联构成的另一桥臂组成的惠斯顿电桥，所述惠斯顿电桥的一对节点之间串联有第五电阻R5、第二电位器W2和第六电阻R6，所述惠斯顿电桥的另一对节点分别形成激励正端EXC+和激励负端EXC-，所述第六电阻R6的两端分别形成信号输出正端SIG+和信号输出负端SIG-。且第一电阻R1至第六电阻R6阻值均为300Ω，第一电位器W1的阻值范围为0-250Ω，第二电位器W2的阻值范围为0-20kΩ。下面以最大称重为180t静态电子秤（使用8只50t称重传感器）为例，进一步说明利用上述电路解决多只称重传感器输出信号负向漂移的方法。该电子秤称重传感器供桥电压为5V，正常无负载情况下，称重传感器总输出电压值为3.70mV（因有秤盘自重影响，无秤盘时为0mV）；多重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可在线解决多只称重传感器输出信号负向漂移的模拟称重传感器电路，其特征在于，包括由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第四电阻（R4）分别构成的三个桥臂和由第三电阻（R3）与第一电位器（W1）串联构成的另一桥臂组成的惠斯顿电桥，所述惠斯顿电桥的一对节点之间串联有第二电位器（W2）和第六电阻（R6），所述惠斯顿电桥的另一对节点分别形成激励正端（EXC+）和激励负端（EXC?），所述第六电阻（R6）的两端分别形成信号输出正端（SIG+）和信号输出负端（SIG?）。

【技术特征摘要】
1.一种利用模拟称重传感器电路解决多只称重传感器输出信号负向漂移的方法，其特征在于，所述模拟称重传感器电路包括由第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4分别构成的三个桥臂和由第三电阻R3与第一电位器W1串联构成的另一桥臂组成的惠斯顿电桥，所述惠斯顿电桥的一对节点之间串联有第二电位器W2、第五电阻R5和第六电阻R6，所述惠斯顿电桥的另一对节点分别形成激励正端EXC+和激励负端EXC-，所述第六电阻R6的两端分别形成信号输出正端SIG+和信号输出负端SIG-；所述第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6的阻值均为300Ω，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海敏，曲范坤，
申请(专利权)人：酒泉钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：