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1、檢查電量是否充足,確定電子秤電量是否充足。
2、電量不足會導致電子秤顯示不準,電池沒電應及時更換。
3、將電子秤水平放置在地板,站在電子秤上,身體不要左右晃動,不可用單腳或蹲立等姿勢稱重。
4、稱重取平均值,多次測量取平均值,再用標準的電子秤多次測量取平均值,然后進行對比。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞 電子秤;單片機;雙孔梁;放大器;A/D轉換;數碼管
中圖分類號TH715 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)77-0051-02
0 引言
在我們生活中經常都需要測量物體的重量,于是就用到稱,但是隨著社會的進步,科學的發展,我們對其要求操作方便,易于識別。隨著計量技術和電子技術的發展,電子稱向提高精度和降低成本方向發展的趨勢對低成本,高性能模擬信號處理器件需求的增加,通過近年來電子稱產品的發展情況及國內外市場的需求,電子稱總的發展趨勢是小型化,模塊化,集成化,智能化。
1 電子秤發展研究現狀
近幾年,我國的電子稱重系統從最初的機電組合型發展到現在的全電子型和數字智能型,電子稱重技術逐漸從靜態稱重到動態稱重發展,從模擬測量到數字測量發展,從單參數測量向多參數測量發展。在國際上一些發達國家在電子稱重力一面,特別是在準確性和可靠性等方面有了很大的提高,國外產品的品種和結構又有創新,技術功能和應用范圍不斷擴大。
隨著信息時代的到來在工業過程檢測和稱重計量與控制系統中,數字化電子稱和數字稱重系統的應用越來越多。作為一種計量手段,廣泛應用于工農業,科研,交通,內外貿易等各個領域,而且作為工業控制系統和商業管理系統的一個組成部分,它起到了縮短作業時間,改善操作條件,降低能源和材料的消耗,提高產品質量和加強企業管理,改善經營管理等多方面的作用,稱重裝置的應用已經遍及到國民經濟各領域,取得了顯著的經濟效益。
2 電子稱設計方案分析
2.1 電子秤的設計要求及工作原理
系統分為三大模塊:數據采集模塊,控制模塊,數碼管顯示模塊。當物體放在秤盤上時,壓力施給雙孔梁,該雙孔梁發生形變,從而使阻抗發生變化,同時使激勵電壓發生變化,輸出電壓信號通常很小,需要前端信號處理電路進行準確性的放大,輸出一個變化的模擬信號。模擬信號通過A/D轉換成數字信號,轉換成便于處理的數字信號輸出到CPU運算控制。然后由數碼管顯示出來。
2.2 數據采集部分的方案確定
2.2.1 傳感器
現代科學技術的發展,將人類社會帶入了一個信息社會,在這個信息社會,人們獲取大量的信息,人們的生活主要是依靠對信息的開發、傳輸與處理,傳感器在這個信息的處理過程中占有很重要的位置,是感知與獲取信息的窗口,信息的檢測與離不開傳感器,所有科學研究和生產過程要獲取的信息都要通過傳感器轉換為易傳輸與處理的電信號,因此傳感器在加工處理信息的過程中處于十分重要的位置。
2.2.2 A/D轉換部分
本次設計的電子稱由于是基于STC12C5A60S2控制的,STC12C5A60S2系列單片機ADC由多路選擇開關,比較器,逐次寄存器,10位DAC,轉換結果寄存器(ADC_RES和ADC_RESL)以及ADC_CONTR構成。
3 電子秤硬件設計分析
3.1 基于STC12C5A60S2單片機的主控模塊
單片機控制模塊使用的是STC12C5A60S2,使用該芯片很容易實現對其他模塊的控制。通過對單片機STC12C5A60S2寫入程序,可以方便的用軟件來控制整個過程。
3.2 數碼管顯示與傳感器系統
本次設計利用數碼管顯示系統將測量物體的質量顯示出來,七段顯示器就是一種典型的編碼輸出實例,可顯示0~9的阿拉伯數字。傳感器系統將測量雙孔梁發生形變通過電平傳給單片機工作。
4 電子秤軟件設計分析
C語言是一種通用的計算機程序設計語言,在國際上非常流行,它既可以用來編寫計算機的系統程序,也可以用來編寫一般的應用程序。單片機應用系統更是如此,C語言是當前最流行的程序設計語言,它像其他高級語言一樣,面向用戶,面向解題的過程,編程者不必熟悉具體得及損及內部結構和指令,C語言又像匯編語言一樣可以對機器硬件進行操作。
5 結論
電子儀器的水平隨著集成電路和計算機技術的發展而不斷提高,傳統的儀器被現代化智能儀器所取代是社會發展的必然結果,傳感器在信息加工和處理的過程中起到的作用越來越大,因此,應該加強對傳感器的開發利用,為促進電子儀器的發展提供幫助。
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摘 要:電子秤是國家強制檢定計量器具,本文提出了電子秤自動檢定裝置的設計思路,以供計量同行參考。
關鍵詞:電子秤;檢定裝置;自動
1 概述
隨著電子秤使用時間的增加,其內部元器件可能出現老化,環境因素如高濕度、灰塵、一些具有腐蝕性物質的玷污等的影響,其稱重計量準確性會降低,故需要定期進行檢定。目前對電子秤的檢定仍然以手工檢定為主,不僅檢定周期長,而且存在檢定效率低、工作強度大、檢定質量易受人為因素影響等缺點。根據JJG 1036-2008《電子天平檢定規程》和JJG 539-1997《數字指示秤檢定規程》,電子秤必須檢定重復性、偏載、示值誤差三大項,電子秤還需要檢定鑒別力。其中性和重復性都要用到最大稱量的砝碼,其中重復性至少要用最大稱量砝碼加載6遍,這大大的提高了工作強度和工作量。對于量程比較大的電子秤人工的耗費是十分巨大的。因此研制電子秤自動檢定裝置具有非常重要的意義。
2 電子秤自動檢定裝置
根據國家計量檢定規程JJG 1036-2008《電子天平檢定規程》和JJG 539-1997《數字指示秤檢定規程》規程要求,必須對電子秤進行準確度測試、零點測試、稱量測試、除皮稱量測試、偏載測試、鑒別力測試、重復性測試等。因此,我們設計的電子秤自動檢定裝置由PC機、PLC控制系統、標準砝碼、攝像頭、VB控制軟件和電氣控制機構組成,實現電子秤的各種測試,如圖1所示。
2.1 標準砝碼
該裝置采用的標準砝碼組由14個M2級砝碼組成,包括2個0.1kg 準 砝 碼 和 12個2.5kg標準砝碼,可對30kg/10g和30kg/5g的電子秤進行檢定.該標準砝碼以非磁性不銹鋼作為制造材料,能有效地消除砝碼加卸載時產生的磁性干擾,其固定方式方便、連接簡單、裝卸靈活,使用過程中穩定、安全、可靠.所有砝碼均根據編號定位放置,以防產生人為誤差.砝碼分布采用均勻分布方式.根據秤盤的大小排布標準砝碼,實現不同位置的加卸載,完成電子秤的稱量測試、偏載測試等相關檢定項目,
2.2 PLC控制系統
該裝置PLC控制器采用西門子公司的s-700系列PLC控制器,其優點為使用標準導軌進行安裝,即插即用,插拔式輸出幾乎可以隨意擴展,接線簡單、可靠,而且模塊的體積小,節省空間,維護費用低.PLC控制系統主要向繼電器發送控制信號,使電氣控制機構中的氣缸運動,從而引起標準砝碼加載或卸載。
2.3 電氣執行機構
裝置的電氣控制機構由氣泵、調節閥、電磁閥、繼電器及氣缸組成。氣泵作為系統的動力源,為整個系統提供氣源,就系統而言,要求氣泵能夠運行平穩,長時間連續工作,壽命長,噪音小,全自動控制,不會產生大振動而影響檢定的結果。調節閥為調節砝碼加卸載的速度電磁閥為一進二出的二位三通式,當線圈鐵盒通電或斷電時,閥芯在閥體內的相對位置發生改變,從而控制了氣缸的運動。氣缸的活塞端與設置在氣缸外的掛鉤的一端用螺母連接,掛鉤的另一端懸掛標準砝碼。利用氣泵提供的氣源通過導氣管和調節閥向氣缸提供氣體,PLC輸出信號控制電磁換向閥的動 作,導致氣缸內部進行充放氣,其內部的壓力發生變化,從而氣缸的活塞上下運動帶動了砝碼,實現砝碼對電子秤的加卸載檢定工作。
2.4 VB系統
控制軟件采用具有功能強大的VB軟件作為開發平臺,建立友好的人機操作界面。通過OPC配置,實現PC與PLC的通訊.用戶只需 通 過人機界面上的相關按鈕便可輕松地進行檢定工作,并自動生成誤差曲線、數據報表、檢定結果通知書或檢定證書。
2.5 攝像頭
攝像頭是一種半導體成像器件,具有靈敏度高、抗強光、畸變小、體積小、壽命長、抗震動等優點。監控攝像機安全防范系統中,圖像的生成當前主要是來自CCD攝像機,也可將存儲的電荷取出使電壓發生變化,具有抗震動和撞擊之特性而被廣泛應用。自動采集數據可用攝像頭采集,該技術已經用于大尺寸測量、力學檢測和硬度自動校準設備。
2.6 PC機
PC機是指可以直接發出操控命令的計算機,一般是PC/host computer/master computer/upper computer,屏幕上顯示各種信號變化(液壓,水位,溫度等)。下位機是直接控制設備獲取設備狀況的計算機,一般是PLC/單片機之類的。上位機發出的命令首先給下位機,下位機再根據此命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。下位機不時讀取設備狀態數據(一般為模擬量),轉換成數字信號反饋給上位機。簡言之如此,實際情況千差萬別,但萬變不離其宗:上下位機都需要編程,都有專門的開發系統。
3 結語
本文對電子秤自動檢測裝置的工作原理以及設計流程進行了介紹,這是一種新型的檢測工具,與傳統的人工檢測方式相比,其不但工作效率提高了,而且檢測的準確性也大大提高了。檢測裝置與計算機、PLC連接后,可以實現自動化運行。自動檢測裝置具有操作簡單、運行穩定的優點,為了減少電子秤出現故障的概率,在出廠前,應對其外觀形象、內部結構與構造進行檢查與測試,自動檢測裝置花費的測量時間只有短短的幾分鐘,而且檢驗的效率較高,有利于保證電子秤的質量。
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關鍵詞:電子稱;單片機;便攜;伸縮式
引言
目前快遞員都是采用隨身攜帶的彈簧秤來稱物件,由于需要人工用手提拉物件,對于過重的物件,顯得力不從心,而且由于人手臂無法長時間提拉物件,故會造成稱量不準的情況發生。因此設計一款輕便且便于攜帶的電子秤可使快遞員取快遞時對物件進行精確的計量,同時還可提高快遞員工作效率。
1 便攜式電子稱的稱體結構設計
便攜式電子稱的稱體結構布局示意圖如圖1所示。
便攜式電子稱的稱體實物制作如圖2所示,有機玻璃板長150mm,寬100mm,高15mm。連接螺栓采用M8。螺柱使用M3。連接玻璃板長寬均為40mm,高15mm。通過外接杜邦線延長電路板與稱體的距離,便于稱量大物件時顯示屏不被遮擋。在電路板上接上功能按鈕、單片機、顯示屏等,使操作和顯示集中在一起,便于使用。稱重范圍0~100KG。
2 系統硬件設計
2.1 單片機的選擇
單片機的選擇在整個系統設計中至關重要,需要滿足大內存、高速率、通用性、價格便宜等要求,由于ST89C52是一個低功耗、高性能CMOS 8位單片機,本電子稱選擇ST89C52作為整個系統的主控芯片。
2.2 稻薟杉模塊
2.2.1 稱重傳感器
根據本電子秤的使用情況,傳感器選用電阻應變式傳感器中的應變式壓力傳感器。應變式壓力傳感器是一種受力后會產生機械形變,從而使電阻發生變化,可以將壓力轉化為電信號的結構型傳感器。選用的傳感器為CC17100,可以承受較大的壓力(100KG),符合本設計用于測量過重物件的設計目的。
2.2.2 A/D轉換芯片
A/D轉換芯片采用市面上比較成熟的HX711型號24位A/D轉化器芯片。本款芯片包含了其他同類芯片沒有的穩壓電源、片內時鐘振蕩器等電路元件。并且具有良好的抗干擾性、較快的響應速度、較高的集成度。提高了電子秤的綜合性能,使得電子秤在降低成本的同時更加可靠。本芯片與后端的ST89C52單片機的連接和編程都十分簡單。控制信號全部由管腳進行驅動,不需要對寄存器額外編程。通道A和通道B都可以作為輸入選擇開關。擁有通電自動復位功能,能夠簡化開機初始化過程。A/D轉換電路如圖3所示。
2.3 系統電源電路
由于該系統中單片機及 AD 轉換芯片及液晶顯示器所需供電電壓均為 5V,本設計采用USB供電方式,USB 接口供電方便程序調試,電源接口處加上LCD 電源指示燈,用來判定電源是否正常工作。系統電源電路設計如圖4所示。
2.4 單片機控制電路
系統主控電路由STC89C52單片機及晶振電路和復位電路組成,該電路作為整個系統功能實現的核心單元,其連接方式如圖5所示。
2.5 液晶顯示模塊
采用點陣字符型 LCD 液晶顯示,液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內容豐富等特點,現在字符型液晶顯示模塊已經是單片機應用設計中最常用的信息顯示器件。液晶顯示接口電路如圖6所示。
3 系統軟件設計
本設計系統軟件通過uVision keil4進行編譯。keil是由Keil Software公司出品的一款能夠用于在單片機上進行C語言軟件開發的系統,在代碼生成效率上有著巨大的優勢。程序包括開機自檢程序、初始化程序、按鍵檢測程序、A/D轉化程序、數據處理程序、報警程序及顯示程序。
在程序編譯過程中,使用模塊化處理,這樣可以使程序在一體化的同時,具備結構清楚、易讀的優點,也便于后期的修改與調試。系統軟件設計流程圖如圖7所示。
4 結束語
采用單片機技術與傳感器技術,為快遞員設計了這款便攜式電子秤,稱重顯示信息遠離稱體,便于稱量較大體積物件,且整體重量輕、體積小、使用簡便,便于快遞員攜帶。經實際測試表明,具有測量準確度高、可靠性高、抗干擾能力強等優點,可在快遞領域推廣應用。
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作者簡介:顧鑫鳴(1996-),男,浙江舟山人,機電專業。
張實(1995-),男,浙江寧波人,機電專業。
張浩澤(1993-),男,浙江寧波人,機電專業。
關鍵詞:電子秤 故障 檢修方法
中圖分類號:TH715.193 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)01(c)-0000-00
隨著社會的發展及科技的進步,在商業貿易中電子秤的使用越來越普遍,電子秤操作簡單、測量準確性高等優點在市場中被廣泛認可,由于使用頻次高、操作不當等原因經常會出現各種故障;本人長期從事電子秤的檢定與維修工作,針對常見故障總結出排除故障的方法。
1 電子秤概述
1.1 電子秤概念
電子秤屬于衡器的一種,利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測定物體質量的工具。電子秤主要由承重系統(如秤盤、秤體)、傳力轉換系統(如杠桿傳力系統、傳感器)和示值系統(如刻度盤、電子顯示儀表)3部分組成。按結構原理可分為機械秤、電子秤、機電結合秤三大類。
1.2電子秤的分類
A按原理分:電子秤 機械秤 機電結合秤
B按功能分:計數秤 計價秤 計重秤 藍牙秤
C按用途分:工業秤 商業秤 特種秤
D按放置位置分類:
桌面秤指全稱量在30Kg以下的電子秤
臺秤指全稱量在30-300Kg以內的電子秤
地磅指全稱量在300Kg以上的電子秤
E按精確度分類:
I級:特種天平 精密度≥1/10萬 基準衡器
II級:高精度天平 1/1萬≤精密度
III級:中精度天平 1/1000≤精密度
IV級:普通秤 1/100≤精密度
1.3 電子秤的特點
(1) 實現自動化控制、遠距離操作;反應快,效率高;
(2) 稱量范圍廣、準確度高、分辨率強;數字顯示直觀、減小人為誤差;
(3) 體積小,安裝、校正簡單,維護簡單
(4) 特有功能:扣重、預扣重、歸零、累計、警示等;特種行業,可接打印機或電腦驅動;
2 電子秤檢查方法
(1) 首先整體檢查:有無磨損和損壞;
(2) 能否開機:開機后是否從0到9依次顯示、數字是否模糊、能否歸零;
(3) 有無背光;
(4) 用砝碼測試能否稱重;
(5) 充電器是否完好,能否使用;
(6) 配件是否齊全;
3 常見故障及檢修方法
3.1電子秤無法充電(充電指示燈不亮或沒反應)
當遇到這種故障時,首先確定電子秤的電壓切換開關是否調到與使用電源一樣的電壓,并確定充電線已牢固的插在電子秤上的充電座,其次是檢查充電線是否完好無損,有沒有外力因素而造成斷路情況;再次檢查保險絲是否不良;最后檢查蓄電池的性狀是否完好。
3.2 電子秤開機后無任何動作
遇到這種情況應該先檢查電源,如果電子秤是使用干(蓄)電池,請先確認干(蓄)電池的電壓是否足夠,如果電壓不足請更換干電池(蓄電池請充電);如果是使用ADAPTOR者,將接于電子秤的ADAPTOR輸出端拔出,再將干電池裝上,如果可以開機,即ADAPTOR損壞,請更換之;另外檢查電子秤保險絲是否不良;檢查電子秤開關或按鍵是否完好;如果都完好那就可能是電子組件故障。
3.3 鍵盤功能不起作用
這種故障首先判定是整個鍵盤還是個別按鍵不起作用,如果是整個鍵盤不起作用,一般原因是鍵盤損壞或鍵盤線路短路而導致的,更換整個鍵盤或將短路點(重點查矩陣電路上的二極管)排除,這個問題可以得到解決。如果是某個按鍵不起作用,則可能是按鍵接觸不好或按鍵難按,只需更換按鍵即可,如果更換按鍵后還是不起作用,則為電子秤主板 CPU 有問題,需要更換 CPU。
3.4開機后,顯示過載或欠載
電子秤在正常開機后顯示器顯示數值不歸零,出現過載或欠載的故障;首先檢查傳感器,利用儀器檢查傳感器的輸入阻抗應為460±4Ω,輸出阻抗應為350±2.5Ω,根據檢查結果判定傳感器是否損壞,如果損壞需更換新的傳感器,故障排除;其次檢查A/D轉換電路,利用萬用表等儀器對A/D轉換電路及周邊電路進行檢測,查明故障出現在那個部位,并將故障排除。
3.5線性不好,接觸不良
這種情況很有可能是在電子秤生產過程中未投入使用前產生的;有時在使用過程中也可能發生這種故障。在使用過程中發生的原因可能是傳感器線性不好或是一些電容電阻等器件開焊虛接、接錯器件及器件性能不好。遇到這種情況時,可用萬用表等儀器對所用電路進行全面檢查,確保電路無任何問題后,再對電容電阻等器件進行更換排除故障。
3.6顯示數值故障
這類故障多表現為數值顯示不全或數值抖動。數值不全主要是后顯示板與主機接插不嚴導致的,如果某一面不顯示,可能是器件有虛焊、斷裂或顯示器自身問題;顯示數值抖動主要是電子秤電源電壓不穩或顯示掃描頻率不對引起的。
4 小結
電子秤在電子衡器的一種,在生產生活、科學研究、商業貿易中廣泛應用。由于各種原因容易導致電子秤出現故障無法正常工作,要按照常見故障的檢修方法快速準確的找出原因,排除故障。
參考文獻
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