自古以來,度量衡就與人們生活和社會經(jīng)濟息息相關,現(xiàn)代社會電子衡器已經(jīng)廣泛應用于人們的日常生活、貿(mào)易計算、自動稱重系統(tǒng)和自動包裝等各個領域。電子衡器通常采用應變傳感器將質量（壓力）信號轉換為微弱電信號來進行測量。目前采用手動的稱重模擬器模擬輸出微弱信號來標定高精度的稱重指示器,其成本貴、體積大,效率低,無法實現(xiàn)程控標定,已成為衡器領域一個亟待解決的技術問題,不利于稱重儀表的工業(yè)化生產(chǎn)。本文提出一種高精度應變信號測量與發(fā)生設計方法,利用較低分辨率的DAC實現(xiàn)高分辨率信號輸出。采用雙路16bit電流輸出型DAC,一路用于粗調,一路用于細調,兩路輸出加權組合后差動衰減輸出,運用ADC對輸出信號監(jiān)測來修正DAC設置值,實現(xiàn)了應變信號的高準確度、高分辨率、低溫漂的模擬輸出;采用主動式應變電橋激勵驅動方法,有效降低信號噪聲和外界干擾,以實現(xiàn)應變信號的高精度測量;被測量的應變信號激勵電壓可以程控設置,以適合不同種類的應變傳感器。本設計充分運用誤差理論相關知識,對模擬硬件電路進行了成本優(yōu)化。信號放大和衰減的比例變換電阻均采用低成本、低溫漂的普通貼片電阻,經(jīng)串、并聯(lián)組合方式,實現(xiàn)信號比例變換過程中的低溫漂... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

AD5545時序圖

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-39-量程的增益和零點，然后將其保存到存儲器中，當測量相應的信號時調用增益和零點值，進行計算。因此校準程序的設計需要測量標準信號的零點和最大值，然后進行存儲。4.2觸摸屏軟件設計設計中采用TFT觸摸屏實現(xiàn)對模塊的程控化操作，沒有任何的手動調節(jié)開關。該觸摸屏為北京銘正同創(chuàng)科技生產(chǎn)的一款串口智能顯示模塊EzUIH043_K，是4.3英寸彩色TFT顯示屏，480×272點陣，16位色彩深度，EzUIH043_K模塊內部有128Mbytes大小的資源存儲器，需5V直流供電，模塊對外接口為串行UART接口，接口簡單，操作方便，與各種微控制器均都進行方便簡單的接口操作。觸摸屏屏外觀如圖4-8所示。操作面板功能界面如圖4-9所示。圖4-8觸摸屏外觀圖圖4-9操作面板功能界面Fig.4-8TouchscreenappearanceFig.4-9Operationpanelfunctioninterface操作面板功能界面主要包括四個部分：1．直流應變測量：對于輸入信號在0-30mV內的微弱應變信號進行測量；2．應變電橋模擬：能夠輸出0-30mV的微弱直流電壓信號；3．直流電壓測量：能夠對0-10V直流電壓信號進行測量；4．直流電壓輸出：能夠輸出0-10V的直流電壓信號。對于測量部分首先對測量組態(tài)進行選擇，包括驅動電壓選擇、測量輸入信號設置、ADC增益選擇、ADC采樣速率設置、ADC基準選擇。測量部分組態(tài)界面如圖4-10所示。從

哈爾濱理工大學工學碩士學位論文-40-圖4-10測量部分組態(tài)界面圖4-11測量顯示界面Fig.4-10MeasurementpartconfigurationinterfaceFig.4-11Measurementdisplayinterface測量顯示界面如圖4-11所示。對于輸出界面首先對輸出的組態(tài)進行選擇，主要是DAC的基準選擇以及工作電流設置，輸出部分組態(tài)界面如圖4-12所示。輸出部分程控設置界面如圖4-13所示。圖4-12輸出部分組態(tài)界面圖圖4-13輸出部分設置界面Fig.4-12OutputpartconfigurationinterfaceFig.4-13Outputsectionsettinginterface4.3上位機軟件設計本文對高精度應變信號的測量和發(fā)生最終實現(xiàn)與上位機的互聯(lián)互通，既可以在上位機上對采集到的電壓信號進行顯示，還可以通過上位機實現(xiàn)對輸出信號的程控設置。為了對測量的信號進行實時顯示，實現(xiàn)人機交互功能，需要開發(fā)可視化界面設計，采用LabVIEW軟件進行上位機界面設計。LabVIEW軟件由美國國家儀器公司開發(fā)設計，特點是圖形化編輯語言，常作為開發(fā)測量和控制系統(tǒng)的首選，廣泛應用于測試測量、控制、仿真等領域[46-48]。LabVIEW提供了一個功能強大、高效并且容易使用的開發(fā)環(huán)境，使用LabVIEW可以創(chuàng)建自己的虛擬儀器。LabVIEW軟面板設計如圖4-14所示。

【參考文獻】：
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