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工业电子称仪表的抗干扰与处理搅拌系统复杂工况的要求

来源: 作者: 时间:2007-11-12 点击:



  ①.外部复位系统。外部“看门狗”电路可以自己设计也可以用专门的“看门狗”芯片来搭建。然而,他们各有优缺点,大部分专用“看门狗”芯片对低频“喂狗”信号不能响应,而高频“喂狗”信号都能响应,使其在低频“喂狗”信号下产生复位动作而在高频的“喂狗”信号下不产生复位动作,这样,如果程序系统陷入一个死循环,而该循环中恰巧有着“喂狗”信号的话,那么该复位电路就无法实现它的应有的功能了。然而,我们自己可以设计一个具有带通的“喂狗”电路和其他复位电路构成的系统就是一个很有效外部监控系统了。
  ②.现在越来越多的单片机都带有自己的片上复位系统,这样用户就可以很方便的使用其内部的复位定时器了,但是,有一些型号的单片机它的复位指令太过于简单,这样也会存在象上述死循环那样的“喂狗”指令,使其失去监控作用。有一些单片机的片上复位指令就做的比较好,一般他们把“喂狗”信号做成固定格式的多条指令依顺序来执行,如果有一定错误则该“喂狗”操作无效,这样就大大提高了复位电路的可靠性。
  
  (4) 振荡器
  大部分的单片机都有一个耦合于外部晶体或陶瓷谐振器的振荡器电路。在PCB上,要求外接是电容、晶体或陶瓷谐振器的引线越短越好。RC振荡器对干扰信号有潜在的敏感性,它能产生很短的时钟周期,因而最好选晶体或陶瓷谐振器。另外,石英晶体的外壳要接地。
  
  (5) 防雷击措施
  室外使用的单片机系统或从室外架空引入室内的电源线、信号线,要考虑系统的防雷击问题。常用的防雷击器件有:气体放电管、TVS(Transient Voltage Suppression)等。气体放电管是当电源的电压大于某一数值时,通常为数十V或数百V,气体击穿放电,将电源线上强冲击脉冲导入大地。TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管,当两端电压高于某一值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃上千A的电流。
  
  (6) 电源系统抗干扰
  由于工业电源特别是搅拌设备的电源工况复杂,因此如何在不稳定电源场合确保仪表工作稳定尤为重要。
  常用的开关电源与线性电源相比各有优缺点:开关电源作为恒功率器件,外部供电电压高则输出电流小,电压低则输出电流大,从而维持输入到仪表内部的功率恒定,从而减少仪表内部温度差,更不会因过热造成元件损坏。而线性电源在电压升高时,电流将增大,特别是电压运行高于240VAC时,内部温升加快,会造成变压器或三端稳压器等损坏,在低于220VAC时,会造成运行不可靠或停止运行。所以一般工业控制采用开关电源方式,而试验或商用设备采用线性电源较为合理。
  由于电源波动会造成仪表输出的激励电压波动,因此称量值会随之变化,故应采用较为保险的多级稳压方案。UNI800与TR600均采用二级稳压,当外部电压波动,对仪表读数影响甚小;而有些仪表采用一级稳压,称重数值随外部电压波动而异常变化根本无法满足要求。
  
  (7) 模拟信号输出
  有些称重仪表厂家为降低成本,往往采用12位脉宽调制方法输出模拟信号,这有几个坏处:①由于脉冲来自单片机系统,占用晶振资源,往往造成输出模拟值滞后仪表读数很多;②低位数的脉宽调制往往在重复性、线性上较差,再加上信号给上位机进行A/D转换又有精度损失,故此方案用于配料精度高场合不可行。 UNI800及TR600由于采用16位DA转换输出模拟信号而成为较佳的选择。
  
  (8) 来自称体的干扰
  由于秤体的结构变化或物料的粘附等造成称重数值漂移,因此必须在启动配料时须有自动清零功能,UNI800与TR600的此功能确保每次配料的准确性。
  
  (9) 信号输入范围
  很多添加量较小的材料因秤体自重较重,零位信号较高,放大信号也由于使用3mv/v传感器而接近30mv,对于此要求很多仪表由于放大器设计所限最大只能接受25mv信号而导致不能调校,只能通过加高精度电阻下拉信号电压,但这往往对于野外作业的工地是个难题。因此有合理的适合搅拌系统使用信号输入范围也应成为选型要求之一。UNI800及TR600产品,零位可调电压在0-15mv,放大可调最大至35mv,非常适合沥青秤、外加剂秤使用。

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