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1前言
CL-4型稱重顯示控制儀以80C31單片機為核心，具有體積小、元件少、重量輕、功能靈活等特點，與荷重傳感器和容器的進出料設備相配合可組成高精度稱重系統(tǒng)或配料系統(tǒng)。
2測量原理及儀表功能設計
2.1測量原理
測量系統(tǒng)中一般有一只或一只以上的荷重傳感器，當釆用多個傳感器時，其組合使用方式是一個值得研究的問題，通常有串聯(lián)組秤方式、全并聯(lián)組秤方式和串并聯(lián)組秤方式三種。本儀器采用并聯(lián)組秤方式。
并聯(lián)組秤方式中各傳感器使用一個公共電源供橋，輸出端并聯(lián)，電阻應變式力傳感器的差動全橋電路可簡化成戴維南等效電路。幾只傳感器的并列電路同樣可簡化成圖1所示的等效電路。

設Ki為傳感器的靈敏系數(shù)，Wi為傳感器所承受的重量，Ri為傳感器的橋路輸出電阻，則通過等效電路并聯(lián)電路節(jié)點電壓方程的推導，得出下列結(jié)果：

式（1）中U。為各種傳感器輸出并聯(lián)后的總的輸出電信號。
從式（1）中可以看出：當Kj與R,-致時，可以把Kj/Ri作常數(shù)處理，所以最后對輸出并聯(lián)電路可用下列計算式表達其輸出電壓與各傳感器所承受載荷之間的關系：

由此可見，各傳感器的輸出電壓并聯(lián)后，其總輸出電壓與被測量容器的重量成線性關系，該方法可以消除因各傳感器載荷不一致而造成的誤差，降低了對現(xiàn)場安裝的要求，使一些重心與幾何重心不重疊或重心變化的容器也能使用本儀表準確測量和控制，但對傳感器參數(shù)的要求比較高。
2.2儀表具有的功能
•毛重、凈重、皮重顯示功能.
•最大量程的設定功能，即能滿足不同量程的容器秤使用；
•分度值調(diào)整功能，由于稱重傳感器靈敏度的不一致性，要求儀表能進行分度值調(diào)
•靜載調(diào)零功能；
•皮重設定功能；
定值控制功能，有上限、下限、上上限、下下限四組設定值輸入.
•取平均值，自動求標準偏差功能.
•掉電保護功能.
•開機自診斷功能.
•開機自動置零功能；
•儀表運行狀態(tài)監(jiān)視功能，
•傳感器激勵輸出功能。
3破件電路
硬件框圖見圖2。儀表的核心是MCS-51系列單片機80C31,本身不帶ROM,外部擴展一片EPROM27C64做為程序存儲器，數(shù)據(jù)存儲器可以使用EEPROM2864,也可以使用6264,以滿足不同用戶的要求，掉電保護電路在電路和程序上設計為兩種芯片兼容型，保證用戶設定值在掉電期間不掉失，擴展了一片8155,用以接收鍵盤輸入，LED顯示系統(tǒng)狀態(tài)，控制信號由繼電器輸

3.1顯示電路
狀態(tài)顯示有上上限、上限、下限、下下限、皮值、電池電壓過低六種顯示。由8155直接控制，用不同顏色的發(fā)光二極管顯示。
3.2A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
A/D轉(zhuǎn)換器采用高精度4.5位A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135。它采用雙積分原理完成A/D轉(zhuǎn)換，全部電路釆用CMOS大規(guī)模集成電路技術設計，在單極性參考電壓供給之下，能對雙極性輸入的模擬電壓進行A/D轉(zhuǎn)換，并輸出自動極性判別信號。它采用了穩(wěn)零技術，可保證零點在常溫下的長期穩(wěn)定性，零點的溫度系數(shù)＜2^V〃C,模擬輸入可以是差動信號，輸入阻抗很高，輸入端零點漏電流＜10PAICL7135采用BCD碼掃描輸出，并設有6個I/O輔助信號。
3.3掉電保護線路
單片機應用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲器RAM是易失性的，一旦電源去掉，內(nèi)部的所有信息均被破壞。因此要求一旦發(fā)生電源掉電，在掉電瞬間系統(tǒng)能自動保護RAM中的有用信息。單片機在上電和掉電過程中內(nèi)部工作狀態(tài)紊亂，很可能訪問RAM,因此可靠的掉電保護線路應能在上電和掉電瞬間保護數(shù)據(jù)。
本儀表在電路和程序上設計成2864與6264兼容的形式，2864是8K的EEPROM,非易失性，價格較高。6264是8K的RAM,CMOS工藝制造，該芯片有一個可用于掉電保護的引腳CE2。掉電保護電路見圖3。

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