文章大纲:
电容式电子秤
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一、引言
1.背景介绍
- 历史背景:在八十年代初,由于国内物资流通过程中的工作效率需要提高,开始研制电子吊秤。当时,国内的技术水平和材料供应有限,特别是应变式传感器所需的高基础材料尚未商品化,因此选择了电容式传感器方案。
- 选择原因:电容式称重传感器对基础材料的依赖性较小,研制成功的可能性较大。
2.
电容式电子秤的定义与应用
- 定义:
电容式电子秤是一种通过测量电容器电容变化来确定物体重量的衡器产品。
- 应用领域:广泛用于包装、运输及贮存领域。
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二、电容式电子秤的结构
1.主要组件
- 弹性元件:类似测力环的扁环形弹性元件。
- 极板:极板和极板支架。
- LC振荡电路:用于将电容变化转换为电信号。
- 密封壳:包含以上所有组件,确保结构稳定。
2.安装与结构设计
- 一个极板用弹性体的表面代替,另一个通过绝缘瓷片固定。
- 安装在圆筒形秤壳中,下部有承剪膜和万向节减少偏载影响。
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三、电容式电子秤的原理与工作方式
1.基本原理
- 变间隙式电容传感器:通过改变电容器极板间隙来测量电容变化,进而确定物体的重量。
2.电路构成
- 无线传输的秤体电路:包括L C振荡器、热敏电阻温度传感器等。
- 仪表部分电路:由无线接收机、解调器、微处理器、显示器等组成。
3.非线性问题处理
- 采用分段抛物线插值法进行线性化处理。
- 从零点到最大称量点的12个秤量点逐点标定和计算补偿量。
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四、误差来源与解决方案
1.误差分析
- 机械因素:弹性模量的温度系数影响。
- 电路因素:分布电容、电感量的变化影响零点和灵敏度。
- 湿度:湿度变化引起输出灵敏度下降。
2.温度补偿与校正
- 标定与补偿方法:在不同温度下标定,确定温度影响曲线并存储于EPROM中。
- 时间基准:选用石英晶体振荡器作为时间基准。
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五、电容式电子秤的应用与发展
1.实际应用
- 商业用途:如超市、仓库、货运站等场合。
- 工业用途:如生产线上的质量控制和检测。
2.发展趋势
- 便携化和智能化:现代电子秤趋向小型化、便携化、智能化。
- 多功能集成:集成自检、去皮、计价、累计等功能。
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六、总结
1.电容式电子秤的优点
- 高精度:通过先进的补偿算法实现高精度测量。
- 低维护成本:结构简单,易于维护。
2.未来展望
- 新材料和新工艺:随着科技发展,新材料和新工艺的应用将进一步优化电容式电子秤的性能。
- 智能化升级:物联网技术的应用将使电容式电子秤更加智能和便捷。