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【摘 要】本文主要基于动态称重的机理，分析苹果动态称重中影响数据精度的主要干扰因素并提出了一些改进措施。
【关键词】动态称重 数据精度
一、概述
动态称量即对非静止状态的物体进行称量，要求在短时间内进行快速测量，达到快速、连续、准确称量的结果，并得到测量的稳态数值，就必须对称重传感器、数据采集和信号处理系统组成的动态称重系统进行正确的描述。本文提出了一些提高数据精度的方法，非常实用。
二、动态称重方法的选择
三、影响动态称重的因素
称重系统在称量苹果的重量时，受很多内在的和外在的因素影响，导致精确度不够高 [3]。主要因素包括分级配重设备的机械振动、称重传感器的选用、传感器的非线性校正等。
四、提高动态称重精度的方法
（一）测量电路
应变片对温度的变化十分敏感，粘贴在试件上的应变片，由于温度变化而引起的电阻变化可以与应变引起的电阻变化的数量级相当。如果在测量电桥电路中采取温度补偿片法，即全桥接法，使电桥电路两相邻臂由于温度变化而引起的相对电阻变化相互抵消，就起到了温度补偿的效应。经过实验证明，在温度不断变化的情况下，输出基本可以保持不变。
（二） A/D转换电路
目前常用的A/D变换技术有：逐次逼近编码、双斜积分和V/F转换三种。本文采用V/F转换，其最大优点是对周期性的噪声信号有抑制作用。根据前述分析，在苹果动态称重过程中，存在一定的周期性干扰信号，因此，我们选用精密V/F转换器件LM331实现称重信号的A/D转换。
由公式可知频率输出和输入电压之间保持良好的线性关系，输出脉冲频率准确的正比于输入电压。本电路设计满刻度输出100KHz，对应10V输入电压，输出特性10Hz/mv。苹果电子称重分级机最快分级速度每秒种5个左右，每个苹果的处理最短时间约为200毫秒，只要采样时间大于11毫秒，就能保证10位以上的A/D转换精度，确保苹果称重精度要求。
（三）同步采样脉冲电路设计
苹果称重是采用压力式传感器，根据果盘运动特点和安装结构，t1时间为果盘在轨道上的运动时间，t2时间为果盘进入压力传感器传感区域时间，t3为果盘作用在压力传感器最大压力时间，即称重时间，t4为果盘离开称重区域时间。为了准确的获得称重信号，只有在t3时间内对其采样，然后进行相应处理才能获得苹果的实际重量
（四）中断同步采样数据处理
有效称重时间t3可以依据果盘运动速度在理论上计算一个近似值。让MC14538输出的脉宽tp等于t3，只要该电平有效（高电平），以一定的采样周期连续峰值采样，直到变为低电平为止。tp ≈1.2 R C，至少在40毫秒以上，保证10位以上A/D轉换精度，连续采集3个有效数据。
五、小结
本文基于苹果动态称重的称重机理，提取了称重过程中的称重特征。从称重系统的总体设计出发，分块分析了影响称重精度的干扰因素，提出了一些改进的措施，并描述了数据采集、数据滤波的方法。
参考文献：
[1]施昌彦.动态称重测力技术的现状和发展趋势[J] .计量学报，2001，22， （3）：202～205.
[2]杨玉.动态称重及其数据处理[J].湖南轻工业高等专科学校学报，2001，3（3）：15～16.
[3]柳青.电子称重传感器的选用及故障分析[J] .试验技术和试机，2005，45 （1、2）： 31～33.
作者简介：
杜丽（1983- ），女，汉族，山东烟台人，工作单位：烟台南山学院计算机与电气自动化学院，教师。
【关键词】动态称重 数据精度
一、概述
动态称量即对非静止状态的物体进行称量，要求在短时间内进行快速测量，达到快速、连续、准确称量的结果，并得到测量的稳态数值，就必须对称重传感器、数据采集和信号处理系统组成的动态称重系统进行正确的描述。本文提出了一些提高数据精度的方法，非常实用。
二、动态称重方法的选择
三、影响动态称重的因素
称重系统在称量苹果的重量时，受很多内在的和外在的因素影响，导致精确度不够高 [3]。主要因素包括分级配重设备的机械振动、称重传感器的选用、传感器的非线性校正等。
四、提高动态称重精度的方法
（一）测量电路
应变片对温度的变化十分敏感，粘贴在试件上的应变片，由于温度变化而引起的电阻变化可以与应变引起的电阻变化的数量级相当。如果在测量电桥电路中采取温度补偿片法，即全桥接法，使电桥电路两相邻臂由于温度变化而引起的相对电阻变化相互抵消，就起到了温度补偿的效应。经过实验证明，在温度不断变化的情况下，输出基本可以保持不变。
（二） A/D转换电路
目前常用的A/D变换技术有：逐次逼近编码、双斜积分和V/F转换三种。本文采用V/F转换，其最大优点是对周期性的噪声信号有抑制作用。根据前述分析，在苹果动态称重过程中，存在一定的周期性干扰信号，因此，我们选用精密V/F转换器件LM331实现称重信号的A/D转换。
由公式可知频率输出和输入电压之间保持良好的线性关系，输出脉冲频率准确的正比于输入电压。本电路设计满刻度输出100KHz，对应10V输入电压，输出特性10Hz/mv。苹果电子称重分级机最快分级速度每秒种5个左右，每个苹果的处理最短时间约为200毫秒，只要采样时间大于11毫秒，就能保证10位以上的A/D转换精度，确保苹果称重精度要求。
（三）同步采样脉冲电路设计
苹果称重是采用压力式传感器，根据果盘运动特点和安装结构，t1时间为果盘在轨道上的运动时间，t2时间为果盘进入压力传感器传感区域时间，t3为果盘作用在压力传感器最大压力时间，即称重时间，t4为果盘离开称重区域时间。为了准确的获得称重信号，只有在t3时间内对其采样，然后进行相应处理才能获得苹果的实际重量
（四）中断同步采样数据处理
有效称重时间t3可以依据果盘运动速度在理论上计算一个近似值。让MC14538输出的脉宽tp等于t3，只要该电平有效（高电平），以一定的采样周期连续峰值采样，直到变为低电平为止。tp ≈1.2 R C，至少在40毫秒以上，保证10位以上A/D轉换精度，连续采集3个有效数据。
五、小结
本文基于苹果动态称重的称重机理，提取了称重过程中的称重特征。从称重系统的总体设计出发，分块分析了影响称重精度的干扰因素，提出了一些改进的措施，并描述了数据采集、数据滤波的方法。
参考文献：
[1]施昌彦.动态称重测力技术的现状和发展趋势[J] .计量学报，2001，22， （3）：202～205.
[2]杨玉.动态称重及其数据处理[J].湖南轻工业高等专科学校学报，2001，3（3）：15～16.
[3]柳青.电子称重传感器的选用及故障分析[J] .试验技术和试机，2005，45 （1、2）： 31～33.
作者简介：
杜丽（1983- ），女，汉族，山东烟台人，工作单位：烟台南山学院计算机与电气自动化学院，教师。