本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理電路模塊，特別涉及了應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)重量信號(hào)處理電路模塊。

背景技術(shù)：

動(dòng)態(tài)重量測(cè)試技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品檢測(cè)和分選環(huán)節(jié)中。通常重量傳感器被安裝在傳送帶的某個(gè)固定位置，當(dāng)被測(cè)物經(jīng)過(guò)該位置時(shí)，傳感器輸出重量信號(hào)。在動(dòng)態(tài)傳送帶系統(tǒng)中，當(dāng)產(chǎn)品到達(dá)重量傳感器時(shí)，由于要求產(chǎn)品動(dòng)態(tài)重量計(jì)量的速度較快，產(chǎn)品重量加載在傳感器上的時(shí)間很短(在幾百毫秒以內(nèi))。另外由于傳送帶運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)、產(chǎn)品翻滾振動(dòng)等干擾因素的影響，真實(shí)的產(chǎn)品重量會(huì)被淹沒(méi)在各種干擾載荷之中，給動(dòng)態(tài)重量實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量造成很大困難。因此在外界隨機(jī)干擾作用下，如何排除干擾載荷，準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)物真實(shí)重量，是動(dòng)態(tài)重量測(cè)試系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵所在。

目前，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)重量信號(hào)調(diào)理主要利用工業(yè)通用的電壓信號(hào)調(diào)理電路來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大、濾波以及壓流轉(zhuǎn)換等功能。但是由于動(dòng)態(tài)重量信號(hào)有保持時(shí)間短變化快的特點(diǎn)，在加上動(dòng)態(tài)重量設(shè)備和重量對(duì)象的差異，現(xiàn)有的信號(hào)處理電路模塊難以滿足動(dòng)態(tài)重量設(shè)備重量信號(hào)響應(yīng)快，工況差異大的需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的動(dòng)態(tài)重量。

隨著產(chǎn)品市場(chǎng)和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求發(fā)展，迫切需要一種適用范圍廣，動(dòng)態(tài)性能好的信號(hào)處理電路模塊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)重量信號(hào)處理電路模塊，能夠用于動(dòng)態(tài)重量設(shè)備的信號(hào)處理，對(duì)動(dòng)態(tài)重量信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，并且濾波器截止頻率可調(diào)，解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)重量精度低的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明包括電源管理電路、信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路和傳感器激勵(lì)電壓電路；其中電源管理電路分別與信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路和傳感器激勵(lì)電壓電路相連接進(jìn)行供電，信號(hào)放大電路、信號(hào)濾波電路、電壓轉(zhuǎn)電流電路順次連接并作為傳感器動(dòng)態(tài)重量信號(hào)的通路。

動(dòng)態(tài)重量信號(hào)輸入到信號(hào)放大電路放大，然后輸入到信號(hào)濾波電路濾波，最后輸入到電壓轉(zhuǎn)電流電路轉(zhuǎn)化為電流的調(diào)理后的重量信號(hào)，傳感器激勵(lì)電壓電路連接傳感器用以驅(qū)動(dòng)傳感器。

所述電源管理電路包括電源接口con1、電容c1～c14、電阻r1、二極管d1、發(fā)光二極管d2、24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1以及穩(wěn)壓芯片u2～u5，電路經(jīng)電源接口con1接+24v供電，二極管d1的陽(yáng)極接+24v電源正極，二極管d1的陰極經(jīng)鉭電容c1與模擬地(agnd)相連，二極管d1的陰極與24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1的輸入端vin腳相連，二極管d1的陰極經(jīng)電阻r1和發(fā)光二極管d2再接模擬地(agnd)；24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1的電源輸出端-vo和+vo腳分別輸出-15v和+15v電源，并分別通過(guò)并聯(lián)的電容c3、c4以及電容c5、c6接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u2的輸入端vin腳接+15v電源，輸出端vout腳輸出﹢12v電源，輸出端vout腳通過(guò)并聯(lián)的電容c7和c8接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u2輸出的+12v電源接穩(wěn)壓芯片u4的5、7、8腳，穩(wěn)壓芯片u4的輸出端1腳和2腳相連接并輸出5v電源，并通過(guò)并聯(lián)的電容c11和c12接模擬地(agnd)，同時(shí)穩(wěn)壓芯片u4的1腳和2腳通過(guò)電容c2連接到3腳，穩(wěn)壓芯片u4的4腳接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u3的輸入端vin腳接-15v電源，穩(wěn)壓芯片u3的輸出端vout腳輸出-12v電源并通過(guò)并聯(lián)的電容c9和c10接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u5的輸入端vin腳接-12v電源，u5的輸出端vout腳輸出-5v電源并通過(guò)并聯(lián)的電容c13和c14接模擬地(agnd)。

所述的信號(hào)放大電路包括接口con2和接口con3、運(yùn)算放大器芯片u6和u7、電位器vr1和vr2、電阻r2～r6和電容c15～c22，原始的動(dòng)態(tài)重量信號(hào)由接口con2接入電路，接口con2的兩個(gè)腳分別與運(yùn)算放大器芯片u6的輸入端5腳和4腳相連；運(yùn)算放大器芯片u6的2腳依次經(jīng)過(guò)電阻r2、電位器vr1和自身的15腳相連；運(yùn)算放大器芯片u6的10腳接模擬地(agnd)，運(yùn)算放大器芯片u6的電源引腳13腳和7腳分別接+12v和-12v電源，并分別經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c15、c16以及電容c17、c18接模擬地(agnd)；運(yùn)算放大器芯片u6的11腳和12腳相連，并經(jīng)過(guò)電阻r5與運(yùn)算放大器芯片u7的反向輸入端2腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的3腳經(jīng)過(guò)電阻r6接模擬地(agnd)，運(yùn)算放大器芯片u7的7腳和4腳分別接+12v和-12v電源，并分別經(jīng)過(guò)并聯(lián)電容c19、c20以及c21、c22接模擬地(agnd)；電阻r3的一端和電位器vr2的公共腳相連，電位器vr2兩端分別連接模擬地(agnd)和+5v電源，電阻r3的另一端和運(yùn)算放大器芯片u7的2腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的2腳通過(guò)電阻r4和自身的6腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的6腳作為信號(hào)放大電路的輸出腳，通過(guò)與接口con3相連輸出放大后的信號(hào)，將輸出信號(hào)連接至信號(hào)濾波電路。

所述的信號(hào)濾波電路包括接口con4、低通濾波器芯片u8、電阻r7和r8以及電容c23～c27，接口con4的兩端分別與低通濾波器芯片u8的fout腳和模擬地(agnd)連接，低通濾波器芯片u8的clkr腳、vcc-腳、agnd腳和vcc+腳為電源引腳，其中l(wèi)s腳和vcc腳接-5v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c24和c25接模擬地(agnd)，vcc+腳接+5v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c26和c27接模擬地(agnd)，agnd腳接模擬地(agnd)；通濾波器芯片u8的clkin腳通過(guò)電容c23接數(shù)字地(dgnd)，并通過(guò)電阻r8和電位器vr3和自身的clkr腳連接，模擬地(agnd)和數(shù)字地(dgnd)之間通過(guò)電阻r7相連接，低通濾波器芯片u8的fin腳接來(lái)自信號(hào)放大電路的輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)低通濾波處理后在fout腳輸出濾波后的信號(hào)并通過(guò)接口con4輸出。

所述的電壓轉(zhuǎn)電流電路包括接口con5、壓流轉(zhuǎn)換芯片u9、三極管q1、場(chǎng)效應(yīng)管q2、電阻r9～r18以及電容c28～c31，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的vsp腳和gnd腳為電源引腳，vsp腳接+24v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c30和c31接模擬地(agnd)，gnd腳接模擬地(agnd)；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的vin腳為信號(hào)輸入端，經(jīng)過(guò)下拉電阻r18接模擬地(agnd)，同時(shí)與電阻r16和電阻r17的一端相連，電阻r16和電阻r17的另一端分別接來(lái)自信號(hào)濾波電路的輸出信號(hào)和壓流轉(zhuǎn)換芯片u9自身regf腳的參考電壓；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的set腳依次通過(guò)電阻r13和電阻r14接模擬地(agnd)，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的regs腳通過(guò)電阻r11接模擬地(agnd)，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的regf腳通過(guò)電阻r12和自身的regs腳相連，regf腳通過(guò)電容c29接模擬地(agnd)；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的od腳通過(guò)電阻r10接模擬地(agnd)，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的pad腳直接接模擬地(agnd)；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的is腳和vg腳分別接三極管q1的發(fā)射極和集電極，三極管q1的發(fā)射極通過(guò)電阻r9和基極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2的源極和三極管q1的基極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2柵極與三極管q1的集電極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2的漏極接電阻r15后作為電流信號(hào)輸出端，并通過(guò)電容c28接模擬地(agnd)，電阻r15接接口con5并輸出電流信號(hào)。

所述的傳感器激勵(lì)電壓電路包括接口con6、穩(wěn)壓芯片u10、電位器vr4和vr5、電阻r19以及電容c32～c35，穩(wěn)壓芯片u10的gnd腳和兩個(gè)in腳是電源引腳，4腳接模擬地(agnd)，兩個(gè)in腳接+12v并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c34和c35接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u10的兩個(gè)out腳相連后分別接電位器vr4和電位器vr5的公共端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的兩個(gè)固定端接電位器vr4和電位器vr5的一端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的活動(dòng)端經(jīng)過(guò)電阻r19接模擬地(agnd)；穩(wěn)壓芯片u10的adj腳通過(guò)電阻r19接模擬地(agnd)，電位器vr4和vr5的公共端輸出傳感器激勵(lì)電壓并接接口con6，并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c32和c33接模擬地(agnd)，接口con6的1腳接模擬地(agnd)。

優(yōu)選的，所述的24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1采用型號(hào)為hdn3-24s05a1，所述的穩(wěn)壓芯片u2采用型號(hào)為lm2940ct-12，所述的穩(wěn)壓芯片u3采用型號(hào)為l7912cv，所述的穩(wěn)壓芯片u4采用型號(hào)為adp3303，所述的穩(wěn)壓芯片u5采用型號(hào)為l7905cv。

優(yōu)選的，所述的運(yùn)算放大器芯片u6采用型號(hào)為ina114，所述運(yùn)算放大器芯片u7采用型號(hào)為op177。

優(yōu)選的，所述的濾波器芯片u8采用型號(hào)為tlc14c。

優(yōu)選的，所述的濾波器芯片u9采用型號(hào)為xtr111。

優(yōu)選的，所述的濾波器芯片u10采用型號(hào)為lt1965。

本發(fā)明具有的有益效果是：

1.可將微弱的動(dòng)態(tài)重量電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波后，轉(zhuǎn)換為抗干擾能力強(qiáng)，適合現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)碾娏餍盘?hào)；

2.低通濾波器截止頻率可調(diào)，可根據(jù)重量設(shè)備類型、傳送帶速度、稱重對(duì)象特性將濾波器調(diào)節(jié)至合適的截止頻率；

3.信號(hào)調(diào)理電路線性度好、長(zhǎng)期工作漂移低；

4.經(jīng)過(guò)電磁兼容和抗靜電設(shè)計(jì)，工作性能穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明電源管理電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明信號(hào)放大電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本發(fā)明信號(hào)濾波電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明電壓轉(zhuǎn)電流電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖6是本發(fā)明傳感器激勵(lì)電壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖7是本發(fā)明線性度測(cè)試圖。

圖8是本發(fā)明長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性測(cè)試圖。

圖中：電源管理電路1、信號(hào)放大電路2、信號(hào)濾波電路3、電壓轉(zhuǎn)電流電路4、傳感器激勵(lì)電壓電路5。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的模塊包括電源管理電路1、信號(hào)放大電路2、信號(hào)濾波電路3、電壓轉(zhuǎn)電流電路4和傳感器激勵(lì)電壓電路5；其中電源管理電路1分別與信號(hào)放大電路2、信號(hào)濾波電路3、電壓轉(zhuǎn)電流電路4和傳感器激勵(lì)電壓電路5相連接進(jìn)行供電，信號(hào)放大電路2、信號(hào)濾波電路3、電壓轉(zhuǎn)電流電路4順次連接并作為傳感器動(dòng)態(tài)重量信號(hào)的通路。

如圖2所示，電源管理電路1包括電源接口con1、電容c1～c14、電阻r1、二極管d1、發(fā)光二極管d2、24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1以及穩(wěn)壓芯片u2～u5，電路經(jīng)電源接口con1接+24v供電，二極管d1的陽(yáng)極接+24v電源正極，二極管d1的陰極經(jīng)鉭電容c1與模擬地相連，二極管d1的陰極與24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1的輸入端vin腳相連，二極管d1的陰極經(jīng)電阻r1和發(fā)光二極管d2再接模擬地；24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1的電源輸出端-vo和+vo腳分別輸出-15v和+15v電源，并分別通過(guò)并聯(lián)的電容c3、c4以及電容c5、c6接模擬地；穩(wěn)壓芯片u2的輸入端vin腳接+15v電源，輸出端vout腳輸出﹢12v電源，輸出端vout腳通過(guò)并聯(lián)的電容c7和c8接模擬地；穩(wěn)壓芯片u2輸出的+12v電源接穩(wěn)壓芯片u4的5、7、8腳，穩(wěn)壓芯片u4的輸出端1腳和2腳相連接并輸出5v電源，并通過(guò)并聯(lián)的電容c11和c12接模擬地，同時(shí)穩(wěn)壓芯片u4的1腳和2腳通過(guò)電容c2連接到3腳，穩(wěn)壓芯片u4的4腳接模擬地；穩(wěn)壓芯片u3的輸入端vin腳接-15v電源，穩(wěn)壓芯片u3的輸出端vout腳輸出-12v電源并通過(guò)并聯(lián)的電容c9和c10接模擬地；穩(wěn)壓芯片u5的輸入端vin腳接-12v電源，u5的輸出端vout腳輸出-5v電源并通過(guò)并聯(lián)的電容c13和c14接模擬地。

如圖3所示，信號(hào)放大電路2包括接口con2和接口con3、運(yùn)算放大器芯片u6和u7、電位器vr1和vr2、電阻r2～r6和電容c15～c22，原始的動(dòng)態(tài)重量信號(hào)由接口con2接入電路，接口con2的兩個(gè)腳分別與運(yùn)算放大器芯片u6的輸入端5腳和4腳相連；運(yùn)算放大器芯片u6的2腳依次經(jīng)過(guò)電阻r2、電位器vr1和自身的15腳相連；運(yùn)算放大器芯片u6的10腳接模擬地，運(yùn)算放大器芯片u6的電源引腳13腳和7腳分別接+12v和-12v電源，并分別經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c15、c16以及電容c17、c18接模擬地。運(yùn)算放大器芯片u6的11腳和12腳相連，并經(jīng)過(guò)電阻r5與運(yùn)算放大器芯片u7的反向輸入端2腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的3腳經(jīng)過(guò)電阻r6接模擬地，運(yùn)算放大器芯片u7的7腳和4腳分別接+12v和-12v電源，并分別經(jīng)過(guò)并聯(lián)電容c19、c20以及c21、c22接模擬地；電阻r3的一端和電位器vr2的公共腳相連，電位器vr2兩端分別連接模擬地和+5v電源，電阻r3的另一端和運(yùn)算放大器芯片u7的2腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的2腳通過(guò)電阻r4和自身的6腳相連，運(yùn)算放大器芯片u7的6腳作為信號(hào)放大電路的輸出腳，通過(guò)與接口con3相連輸出放大后的信號(hào)，將輸出信號(hào)連接至信號(hào)濾波電路3。

如圖4所示，信號(hào)濾波電路3包括接口con4、低通濾波器芯片u8、電阻r7和r8以及電容c23～c27，接口con4的兩端分別與低通濾波器芯片u8的fout腳和模擬地連接，低通濾波器芯片u8的clkr腳、vcc-腳、agnd腳和vcc+腳為電源引腳，其中l(wèi)s腳和vcc腳接-5v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c24和c25接模擬地，vcc+腳接+5v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c26和c27接模擬地，agnd腳接模擬地；通濾波器芯片u8的clkin腳通過(guò)電容c23接數(shù)字地dgnd，并通過(guò)電阻r8和電位器vr3和自身的clkr腳連接，模擬地和數(shù)字地dgnd之間通過(guò)電阻r7相連接，低通濾波器芯片u8的fin腳接來(lái)自信號(hào)放大電路2的輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)低通濾波處理后在fout腳輸出濾波后的信號(hào)并通過(guò)接口con4輸出。

如圖5所示，電壓轉(zhuǎn)電流電路4包括接口con5、壓流轉(zhuǎn)換芯片u9、三極管q1、場(chǎng)效應(yīng)管q2、電阻r9～r18以及電容c28～c31，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的vsp腳和gnd腳為電源引腳，vsp腳接+24v電源并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c30和c31接模擬地，gnd腳接模擬地；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的vin腳為信號(hào)輸入端，經(jīng)過(guò)下拉電阻r18接模擬地，同時(shí)與電阻r16和電阻r17的一端相連，電阻r16和電阻r17的另一端分別接來(lái)自信號(hào)濾波電路3的輸出信號(hào)和壓流轉(zhuǎn)換芯片u9自身regf腳的參考電壓；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的set腳依次通過(guò)電阻r13和電阻r14接模擬地，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的regs腳通過(guò)電阻r11接模擬地，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的regf腳通過(guò)電阻r12和自身的regs腳相連，regf腳通過(guò)電容c29接模擬地；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的od腳通過(guò)電阻r10接模擬地，壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的pad腳直接接模擬地；壓流轉(zhuǎn)換芯片u9的is腳和vg腳分別接三極管q1的發(fā)射極和集電極，三極管q1的發(fā)射極通過(guò)電阻r9和基極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2的源極和三極管q1的基極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2柵極與三極管q1的集電極相連，場(chǎng)效應(yīng)管q2的漏極接電阻r15后作為電流信號(hào)輸出端，并通過(guò)電容c28接模擬地，電阻r15接接口con5并輸出適合工業(yè)傳輸?shù)?-20ma電流信號(hào)。

如圖6所示，傳感器激勵(lì)電壓電路5包括接口con6、穩(wěn)壓芯片u10、電位器vr4和vr5、電阻r19以及電容c32～c35，穩(wěn)壓芯片u10的gnd腳和兩個(gè)in腳是電源引腳，4腳接模擬地，兩個(gè)in腳接+12v并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c34和c35接模擬地；穩(wěn)壓芯片u10的兩個(gè)out腳相連后分別接電位器vr4和電位器vr5的公共端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的兩個(gè)固定端接電位器vr4和電位器vr5的一端，單刀雙擲開(kāi)關(guān)s1的活動(dòng)端經(jīng)過(guò)電阻r19接模擬地；穩(wěn)壓芯片u10的adj腳通過(guò)電阻r19接模擬地，電位器vr4和vr5的公共端輸出傳感器激勵(lì)電壓并接接口con6，并經(jīng)過(guò)并聯(lián)的電容c32和c33接模擬地，接口con6的1腳接模擬地。

本發(fā)明的工作過(guò)程如下：

在動(dòng)態(tài)重量設(shè)備工作過(guò)程中，由于傳送帶運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)品翻滾振動(dòng)等干擾因素的影響，重量傳感器輸出的原始重量信號(hào)除了包含真實(shí)的產(chǎn)品重量外，還伴隨著各種干擾載荷信號(hào)。

重量傳感器的電源線和信號(hào)線接入模塊后，重量傳感器的激勵(lì)電壓由傳感器激勵(lì)電壓電路5提供，用戶可根據(jù)傳感器的類型以及重量對(duì)象的重量，通過(guò)開(kāi)關(guān)s1選擇傳感器激勵(lì)電壓(5v或10v輸出)。

動(dòng)態(tài)重量設(shè)備開(kāi)始工作后，來(lái)自重量傳感器的原始重量信號(hào)先經(jīng)過(guò)模塊信號(hào)放大電路2將mv級(jí)別的信號(hào)放大至v級(jí)，用戶可以通過(guò)電位器vr1實(shí)現(xiàn)對(duì)放大信號(hào)的增益調(diào)節(jié)(增益范圍為25～1000)，使信號(hào)放大到適合的電壓幅值；通過(guò)電位器vr2實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的零點(diǎn)電位調(diào)節(jié)。

信號(hào)放大電路在將真實(shí)產(chǎn)品重量信號(hào)放大的同時(shí)，干擾信號(hào)也被放大；放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)濾波電路3將干擾信號(hào)濾除，用戶可以根據(jù)重量信號(hào)特性，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器vr3設(shè)定低通濾波器截止頻率(截止頻率范圍為3～300hz)，最大限度地消除擾動(dòng)信號(hào)并保留重量信號(hào)；消除干擾后的電壓信號(hào)到達(dá)電壓轉(zhuǎn)電流電路(4，將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)?-20ma電流信號(hào)，以增強(qiáng)在傳輸過(guò)程中的抗干擾能力。

重量電流信號(hào)可通過(guò)雙絞線等介質(zhì)遠(yuǎn)距離傳輸至單片機(jī)、plc等工業(yè)控制器進(jìn)行計(jì)算處理，得到產(chǎn)品重量。

具體實(shí)施中，24v轉(zhuǎn)±15v電源轉(zhuǎn)換模塊u1采用型號(hào)為hdn3-24s05a1，穩(wěn)壓芯片u2采用型號(hào)為lm2940ct-12，穩(wěn)壓芯片u3采用型號(hào)為l7912cv，穩(wěn)壓芯片u4采用型號(hào)為adp3303，穩(wěn)壓芯片u5采用型號(hào)為l7905cv；運(yùn)算放大器芯片u6采用型號(hào)為ina114，運(yùn)算放大器芯片u7采用型號(hào)為op177；濾波器芯片u8采用型號(hào)為tlc14c，濾波器芯片u9采用型號(hào)為xtr111，濾波器芯片u10采用型號(hào)為lt1965。

信號(hào)濾波電路3中的低通濾波器芯片u8截止頻率在3～300hz范圍內(nèi)可調(diào)，具體實(shí)施能夠根據(jù)重量設(shè)備類型、傳送帶速度、重量對(duì)象特性將濾波器調(diào)節(jié)至合適的截止頻率。

結(jié)合圖7，圖7是以上實(shí)施例的線性度測(cè)試結(jié)果。在傳送帶運(yùn)行狀態(tài)下，將放大倍數(shù)調(diào)節(jié)至2000倍，將濾波器的截止頻率調(diào)節(jié)至50hz，分別用質(zhì)量為10克、20克、30克、50克和100克的標(biāo)準(zhǔn)砝碼作為稱重載荷，記錄輸出電流。對(duì)得到的散點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，擬合優(yōu)度達(dá)到0.9999。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在動(dòng)態(tài)情況下本發(fā)明具有良好的線性度。

結(jié)合圖8，圖8以上實(shí)施例的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和溫度漂移測(cè)試結(jié)果。在傳送帶運(yùn)行狀態(tài)下，將放大倍數(shù)調(diào)節(jié)至2000倍，將濾波器的截止頻率調(diào)節(jié)至50hz，將模塊輸出的電流信號(hào)接入控制器，得到動(dòng)態(tài)稱重結(jié)果。采用一枚重量為51.5克的雞蛋作為實(shí)驗(yàn)稱重載荷，每隔6小時(shí)進(jìn)行50次稱重實(shí)驗(yàn)，記錄稱重結(jié)果并計(jì)算平均值。連續(xù)進(jìn)行84小時(shí)時(shí)長(zhǎng)測(cè)試，稱重結(jié)果在實(shí)際重量上下波動(dòng)，偏差范圍小于±0.5克。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性良好，稱重結(jié)果受溫度影響小。

由此可見(jiàn)，本發(fā)明的低通濾波器截止頻率在3～300hz范圍內(nèi)可調(diào)，能滿足動(dòng)態(tài)重量設(shè)備重量信號(hào)響應(yīng)快，工況差異大的需求，能將微弱的原始動(dòng)態(tài)重量信號(hào)放大，通過(guò)低通濾波電路濾除擾動(dòng)載荷信號(hào)，并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)?-20ma電流信號(hào)，提高動(dòng)態(tài)重量設(shè)備的計(jì)量精度。

上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。