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工業用電子秤的使用需要思考其使用精度
更新時間:2020-01-14 點擊次數:2631次
電子秤在使用電子秤稱重貨物的時候,需要先將貨物放置在秤臺上進行稱重,在將貨物放置在秤臺上之后,會產生一定的壓力值,壓力會傳遞給傳感器裝置,這樣傳感器就會變形,在經過一系列的信號轉變之后,壓力信號會轉變為數值,并體現在屏幕上,人們可以直接通過屏幕看到貨物重量信息。
工業用電子秤發展至今,它的趨勢就是朝著更高精度和更低成本的方向發展,因此它對高性能模擬信號處理電路有著更高的要求。一開始,性能要求并不明顯。但現在市場上大多電子秤所輸出的終重量值的分辨率為1:3000或1:10000,因此一塊12位或14位的ADC似乎就已經夠用了。但對于電子秤來說,調查表明的情況并非如此,而是需要差不多20位的ADC精度。那么我們來了解一下這種工業用電子秤的參考設計?
一般的電子秤系統具有從1:3000到1:10000的用戶分辨率(或計數)。比如,一臺稱重為5kg,計數為1:10000的電子秤,其分辨率為0.5克。該精度一般是指外部計數。為確保滿足外部計數的精度要求,電子秤廠商常常要求系統的內部分辨率達到更高的量級。一些標準表明,內部系統計數精度應為外部計數精度的20倍,因此這種情況下,內部計數精度必須為1:200000。
在工業用電子秤應用中,實際上只使用了ADC量程的一小段。一般地講,負載電池的滿量程輸出為6mV。前端采用典型的128倍增益,ADC的輸入在滿量程時則為770mV。因此,以標準為2.5V為參考,只用到了1/3的ADC動態范圍。ADC應該有3至4倍內部計數精度才能滿足系統的性能要求。此時,ADC的精度必須為1:800,000或19至20位。現在我們不難理解信號處理要求的復雜性。
使用平均濾波器對于減少隨機白噪聲的效果很好,并且仍然保持陡峭的階躍響應。本參考設計的軟件采用滑動平均算法。濾波器使用M點的滑動平均窗。滑動平均濾波器通過對輸入信號上的若干點取平均,得到每個點的輸出信號。
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