微机皮带秤

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1、微机皮带秤的总体设计方案电子皮带秤是-种连续输送松散物料并进行自动称量的专用仪表，在我国各行各业得到了广泛的应用。电子皮带秤的结构形式有很多种，目前现场采用较多的是带微处理器的电子皮带秤。本文设计的内容即为- 个微机皮带秤系统，它主要由称重传力机构，荷重传感器，测速传感器 ，放大整形电路、单片机控制系统等几个部分组成。其称重原理如下：称重传力机构 (简称秤体 )将皮带上瞬间通过的物料重量 m(t)转变为作用于荷重传感器上的载荷力 P(t)，再以力-电式荷重传感器变成电压信号u (t)，经放大，滤波后转变为与瞬时物料重量成正比的数字量 N。(t)，送给微机。与此同时皮带线速度 v(t)R磁电感应式速度/电脉冲测速传感器检出，然后经放大，整形后也送人微机，两信号在微机中先进行数字滤波，然后作如下算法处理 r (f) fm(f)·V(t)dt： r . ，)dr上t jⅣ，(f)-N。(f)JⅣ (f (1-1)式中 w(I)--瞬时输送量(kg，s)；m(1)--单位长度皮带上的瞬时物料重量(k s)；P(1)--作用于秤上的载荷量(k曲；L--秤体上 的皮带长度(m)；V(t)--瞬时皮带线速度(m/s)；N (t)--经 A/D转换单位长度皮带上瞬时物料重量所对应的数字量 ；N (t)--瞬时皮带线速度经磁电感应式速度电脉冲转换器检出的脉冲频率；K--标准物料对应的转换系数(频率/kg)；N。(t--皮带秤的系统零值。

单位长度皮带上的瞬时物料重量可用下式计算：删 (kg/s) (1-2)经公式(1-1)处理后的数据，在单片机的控制管理下，可向用户提供总输送量和其它的显示或打印数据 ，同时还可以向远方传递控制信息和其它的模拟或数字信号。

2、检测单元及放大整形电路的设计2.1称重传力机构的设计-瘴图 1传力机构1-支承点；2-承重杠杆；3-传力簧片；4-固定块；5-计量箱；6-托辊微机皮带秤的称重传力机构由前、后承重杠杆，无摩擦绞支点，承重托辊和计算箱等组成，如图 l所示。当皮带上有物料通过时，物料首先经皮带将载荷力传递给承重托辊。由于承重托辊直接支承在承重杠杆上，而前后承重杠杆的端部又可作微小转动的无摩擦支点承在地基上，因此承重托辊上的载荷力最后分别在两个承重杠杆的另-端 (秤体中部 )综合，并由传力簧片传递到计量箱内。

计量箱位于秤体中部的皮带下方，它分为有平衡结构和无平衡结构两种。计量箱的作用是将传力簧片送来的载荷力传递给力-电式荷重传感器变为电信号送出。

62 中国电子商务. 2013·082.2荷重传感器的原理及选用荷重传感器的种类很多，有压磁式荷重传感器及电阻应变式荷重传感器等。本设计中采用电阻应变式荷重传感器。

2.3测速传感器的设计与选用皮带秤中皮带线速度的检测常采用磁电感应式速度/电脉冲传感器。测速传感器由与皮带接触的测速轮，连接轴，测速齿轮，测速头组成，测速头由绕在磁钢上的线圈构成， 作时置于返程皮带上的测速轮在皮带的摩擦带动下转动，同时也带动测速齿轮同轴转动，在测速齿轮的周围均匀的铣了几个槽齿，当测速头与凸齿相对时，磁通最大，凹齿与测速头相对时磁通最小，根据电磁感应原理，周期变化的磁通在线圈中将感应出周期变化的电压，其频率 f正比于皮带的线速度 v。

2.4放大电路的分析与设计经荷重传感器转换后的模拟电压信号，其信号幅度很小，是毫伏级，由于 A/D转换器的接受的是0～5V的标准电压。所以需要对传感器输出的信号进行放大处理。

2.5速度信号放大整形电路的设计图 2为转速信号的放大整形电路 ，图中D：。.为齐纳二极管，作保护作用。运算放大器接成反相放大器，增益为 1O倍 ，放大的目的是提高输入信号的斜率以避免整形电路的误动作，D 和 D 将对放大器输出限幅并将负的部分去掉，经处理后的信号接入施密特触发器进行脉冲整形 ，最后送人 803 1的计数器输入端计得脉冲数并通过工程运算即得转速ⅡⅡ- ⅡL图2转速信号放大整形电路3、单片机的应用与扩展3.1、8031单片机结构及应用单片机内部最核心的部分是CPU，它是单片机的大脑和心脏。CPU的主要功能是产生各种控制信号，控制存储器、输入，输出端口的数据传送、数据的算术运算、逻辑运算以及位操作处理等。

3.2、825 5A的结构及功能8255A是 Inte186系列微处理机的配套并行接口芯片，它可为 86系列 CPU与外部设备之间提供并行输入倚 出的通道。由于它是可编程的，可以通过软件来设置芯片的工作方式。所以，用 8255A连接外部设备时，通常不用再附加外部电路，给使用者带来很大方便。本设计就是采用 8255芯片来扩展键盘和显示器的。