傳感器選型方案

1.0        基 本 概 念 及 術 語
1.1        儀 表 在 衡 器 中 的 地 位 、 作 用
        將 來 自 傳 感 器 的 重 量 信 號 ( 模 擬 或 數 字 信 號 ) 進 行 處 理 ， 而 后 顯 示 重 量 數 據 ， 并 根 據 需 要 將 稱 重 信 息 傳 送 到 外 部 設 備 ( 打 印 機 、 計 算 機 、 大 屏 幕 顯 示 器 等 )， 具 體 見 圖 1。
1.2        滿 量 程 、 分 度 數 、 分 度 值
滿 量 程 (FS)： 衡 器 的 最 大 稱 量 范 圍
分 度 值 (d 或 e)： 儀 表 能 顯 示 的 最 小 間 隔
                                滿 量 程
        分 度 數 (n) = －－－－－－－
                                分 度 值
例 ： 對 于 30t 汽 車 衡 ， 滿 量 程 就 是 30t， 分 度 值 一 般 選 10kg， 因 此
                                3000
分 度 數 (n) =           = 3000
                                  10
內 分 度 ( 擴 展 顯 示 )： 1 顯 示 分 度 = 10 內 分 度 。 用 于 檢 測 、 維 修
1.3        分 度 值 與 分 度 數 的 選 擇
應 根 據 傳 感 器 和 儀 表 的 計 量 性 能 ， 以 及 使 用 具 體 情 況 合 適 選 取 ， 一 般 程 序 為 ：
① 秤 自 重 + 滿 量 程 →  ②傳 感 器 數 量 及 量 程 →  ③計 算 微 伏 /分 度  ( μv/d )→  ④對 照 儀 表 的 靈 敏 度 表
例 1： 用 戶 訂 購 一 臺 30kg 的 臺 秤 ， 秤 臺 上 要 安 裝 輥 道 及 電 機 ， 要 求 分 度 值 為 0.01kg， 輥 道 與 電 機 重 量 為 150kg。
1、 秤 自 重 = 150kg + 10kg ( 秤 體 重 量 ) = 160kg
        滿 量 程 = 30kg
        秤 自 重 + 滿 量 程 = 160kg + 30kg = 190kg
        2、考 慮 到 安 全 系 數 ， 使 用 300kg 的 傳 感 器 一 只
        3、 計 算μv/d
        傳 感 器 額 定 輸 出 ( 即 靈 敏 度 ) 為 2mv/v
        若 選 用 8142 儀 表 ， 其 激 勵 電 壓 為 12.5V
        傳 感 器 滿 量 程 輸 出 = 傳 感 器 額 定 輸 出 × 激 勵 電 壓
                                           = 2mV/V × 12.5V = 25mV = 25000μV
                                                                                分 度 值
        微 伏 /分 度 = 傳 感 器 滿 量 程 輸 出 ×
                                                                          傳 感 器 總 容 量
                                    25000 × 0.01
                           =    －－－－－－－－                  = 0.83(μv/d)
                                            300
                                滿 量 程
        分 度 數 =－－－－－－－－－－－
                                分 度 值
                            30
                        =  －－       =3000
                           0.01
4、 查 8142 的 靈 敏 度 表 ， 對 應 于 3000 分 度 數 ， 其 靈 敏 度 允 許 范 圍 為 1.0 - 8.7， 不 符 合 要 求 。
分 度 數         最 小 微 伏 /分 度         最 大 微 伏 /分 度
6001000120015002000        5.03.02.52.01.5        43.326.021.717.313.0
25003000400050006000        1.21.00.750.60.5        10.48.76.55.24.4
800010000120001500016000        0.3750.30.30.30.3        3.32.62.21.71.6
2000025000300003200035000        0.30.30.30.30.3        1.31.00.870.810.74
40000450004800050000        0.30.30.30.3        0.650.580.540.52
動 態 靈 敏 度
        用 于 衡 量 稱 重 數 據 是 否 穩 定 ， 數 據 處 于 穩 態 時 ， 才 允 許 儀 表 進 行 清 零 、 去 皮 、 清 皮 及 打 印 操 作 。
        數 據 “ 穩 態 ” 的 衡 量 標 準 ：
n        動 態 范 圍 : 用 分 度 數 或 內 分 度 數 表 示
n        時 間 : 用 采 樣 次 數 或 秒 表 示
例 ： 對 于Puma儀 表
  動態范圍（參數16)取值為1.0d
                                                                                            
        則 穩 態 的 定 義 為 ： 對 連 續 3 次 的 A/D 采 樣 值 （上圖中第n---n+3次）進 行 計 算 ， 如 果 每 相 鄰 兩 次 的 采 樣 值 之 差 均 小 于 1d， 則 認 為 數 據 已 處 于 穩 態 。
1.5 數 字 濾 波
功 能 ： 消 除 、 減 弱 振 動 、 電 噪 聲 的 影 響 ， 對 稱 重 數 據 起 到 “ 平 滑 ” 作 用 。
效 果 ： 濾 波 程 度 越 高 ， 數 據 越 穩 定 ， 但 對 重 量 變 化 的 響 應 越 慢 。
方 法 ： 例 如 取 算 術 平 均 值 。
1.6 自 動 零 跟 蹤 ( 自 動 零 位 保 持 )