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1概述
衡器作為國家重點管理的計量器具產(chǎn)品在國內(nèi)外貿(mào)易結(jié)算、大宗物料計量、冶金、重型裝備、制造業(yè)工藝控制以及交通道路安全等諸多方面發(fā)揮了重要作用。近幾年，電子技術(shù)的高速發(fā)展，促進(jìn)了衡器技術(shù)的快速發(fā)展，由稱重儀表和傳感器組成的各類電子衡器也得到了廣泛的應(yīng)用，特別是稱重儀表技術(shù)，在電子技術(shù)高速發(fā)展的支持下，稱重儀表在新產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計等方面都取得了很大的進(jìn)步,使稱重儀表從單一稱重顯示局向集成化、多功能化和智能化等高端儀表方向發(fā)展。然而，隨著市場競爭的越來越激烈，許多衡器廠家都推出了相應(yīng)的稱重儀表；但由于設(shè)計不同，價格差距也較大，特別是在高端稱重儀表方面，價格更是高得離譜。實際上，高端稱重儀表除了功能以外，主要是分辨率高，當(dāng)然也包括外殼采用了的材料等。
目前，許多稱重儀表采用雙積分或三積分A/D轉(zhuǎn)換器，不但功耗大，面積也大，分辨率一般只能做到16位到18位，抗電磁波干擾能力較差。特別是電磁波功率增大到一定程度（如對講機）時，就會對稱重數(shù)據(jù)造成較明顯的干擾，使得讀數(shù)不穩(wěn)，從而影響正常的稱重計量。CS1242的低功耗和24位的高分辨率，特別是它不足len?的面積和超強的抗電磁波干擾能力，非常適合用在附近有無線發(fā)射/接收設(shè)備的場合，CS1242在稱\    重儀表上的應(yīng)用，較大提高了稱重儀表的性能和工作的可靠性。下面就CS1242型模數(shù)轉(zhuǎn)換器特性、工作原理、與單片機接口電路設(shè)計、程序設(shè)計思路做詳細(xì)的闡述。
2CS1242特性及工作原理
可編程增益放大器（1~128倍）
?∑模數(shù)轉(zhuǎn)換器
線性誤差：小于0.0015%FS
分辨率：24位，有效精度22位
二通道差動輸入
可編程增益：1~128
三線串行接口：兼容SPI總線接口
低功耗：最小0.6mW
電源配置：2.7V-5.5V
3CS1242模數(shù)轉(zhuǎn)換原理
其原理框圖如圖］所示。
AIN0-AIN3是CS1242的模擬信號輸入端,

傳感器輸出的毫伏級信號加到CS1242的模擬輸入端，單片機通過三線串行接口（SCLK、SDLSDO）選擇CS1242的通道、增益和輸出字速率，然后啟動A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，讀取A/D結(jié)果。
4CS1242與單片機接口電路設(shè)計
與單片機接口部分電路原理圖如圖2所示。

讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果后，單片機經(jīng)過判斷、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換和譯碼后，送顯示驅(qū)動電路，再由顯示屏顯示出相應(yīng)的稱重值，同時可以通過RS232接口輸出標(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)，也可由RS485接口實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。
在圖2中，Rl、R2、R3、R4為傳感器中的應(yīng)變計，其輸出信號接到CS1242的模擬輸入通道1,R5、C3組成模擬與數(shù)字電源之間的RC濾波器，XT1為晶振，C1為模擬電源濾波電容，CS為片選控制端，是允許訪問串行口的控制線，當(dāng)CS拉低時，串行口可作為三線接口來訪問。SDI為串行數(shù)據(jù)輸入端，SDO為串行數(shù)據(jù)輸出端，當(dāng)CS=1時，SDO為高阻態(tài)。SCLK為串行時鐘，是數(shù)據(jù)位移入或移出ADC串行口的控制時鐘，只有當(dāng)CS=0時，串行口時鐘才能被端口邏輯識別。
5程序設(shè)計

5.1讀/寫片內(nèi)寄存器其時序電路如圖3、圖4所示。

5.2程序流程框圖
如圖5。

6試驗結(jié)果
為了檢驗應(yīng)用CS1242型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的稱重儀表準(zhǔn)確度，我們參照了GB/T7724-1999的檢測方法，用標(biāo)準(zhǔn)信號源進(jìn)行試驗，進(jìn)口七位半電壓表監(jiān)測，重復(fù)測試3次，結(jié)果見表1。

7結(jié)束語
表1的測試結(jié)果是經(jīng)過標(biāo)度變換后得到的顯示值(未進(jìn)行非線性修正)，當(dāng)量精度達(dá)到了0.001%,如果要得到更高的精度，還可采用多點非線性修正的方法。在稱重儀表設(shè)計中采用高分辨率模數(shù)轉(zhuǎn)換器，的確是提高儀表準(zhǔn)確度的一種切實可行的方法。
 

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