1、系統(tǒng)組成

高精度電子天平系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)伺服系統(tǒng)，秤盤通過立柱連桿與線圈連接。任何一個(gè)平衡控制系統(tǒng)為了進(jìn)一步提高其精度和穩(wěn)定性，往往需要加進(jìn)閉環(huán)系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行中，采用分層數(shù)字濾波技術(shù)保證高精度，采用程序跟技術(shù)保證稱量的重現(xiàn)性，線性化處理保證天平的線性度。

2、精度影響因素

由于計(jì)量精密、靈敏度高，因而溫漂與時(shí)漂成為影響高精度電子天平計(jì)量性能的主要因素。研究可知，低功耗、低時(shí)漂、低噪聲電子元件的選擇、電路設(shè)計(jì)、正確安裝、天平水平調(diào)整和預(yù)熱使用，都是減小誤差提高準(zhǔn)確度的措施。

3、時(shí)漂的自動校準(zhǔn)

高精度電子天平長時(shí)間工作不穩(wěn)定，則會出現(xiàn)時(shí)漂情況，隨著使用時(shí)間的延長以及重力加速度的變化，電子分析天平的永磁體磁感應(yīng)強(qiáng)度與傳感器力敏元件的內(nèi)部應(yīng)力也會發(fā)生一定變化。而時(shí)漂所展現(xiàn)出的鮮明狀態(tài)，則是天平加載不變，而測量輸出變化緩慢。

4、原理及硬件設(shè)計(jì)

自動校準(zhǔn)原理；一旦定時(shí)器時(shí)間到，單片機(jī)通過I/O對繼電器的開斷進(jìn)行準(zhǔn)確控制。繼電器導(dǎo)通狀態(tài)下，電機(jī)帶動轉(zhuǎn)軸中端的半圓形擋板A開始轉(zhuǎn)動，直至旋轉(zhuǎn)至光電開關(guān)部位，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，天平內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)砝碼被抬起，此時(shí)天平進(jìn)行空載校準(zhǔn)。之后啟動電子，旋轉(zhuǎn)脫離光電開關(guān)部位，光電開關(guān)導(dǎo)通，天平內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)砝碼下降，方可進(jìn)行滿載校準(zhǔn)。整個(gè)流程下來就完成了自動校準(zhǔn)。

就直流減速電機(jī)來看，其轉(zhuǎn)動力矩大，體積小，裝配簡單且便于使用。高速電動機(jī)所產(chǎn)生的原始動力能夠產(chǎn)生大扭力，帶動較重物體轉(zhuǎn)動。以DJ12V30直流減速電機(jī)為例，其以標(biāo)準(zhǔn)兩線接口實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)控制，無負(fù)載工作電流為120mA，功率為3W。

就固態(tài)繼電器來看，其輸入端與輸出端之間采用隔離器件來實(shí)現(xiàn)電隔離，額定電壓一般為220VAC50Hz±10%。額定電流一般為AC：10A，DC：20。

5、軟件編程

單片機(jī)通過定時(shí)器來確定自動校準(zhǔn)時(shí)間，即通過定時(shí)器來控制繼電器的開斷從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動進(jìn)行祛碼的加載。然后通過光電開關(guān)的通斷來判斷祛碼是否加載到位。

6、溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在一些單片機(jī)傳感器測量系統(tǒng)中，要解決傳感器溫度誤差補(bǔ)償問題，首先要測出傳感器點(diǎn)的溫度，該溫度采集信號送入單片機(jī)。測溫元件通常是安裝在傳感器內(nèi)靠近敏感元件的地方，用來測量傳感器點(diǎn)的環(huán)境溫度，測溫元件的輸出經(jīng)放大及轉(zhuǎn)換送到單片機(jī)，單片機(jī)通過并行接口接收溫度數(shù)據(jù)，并暫存溫度數(shù)據(jù)。信號采樣結(jié)束，單片機(jī)運(yùn)行溫度誤差補(bǔ)償程序，對傳感器信號的溫度誤差進(jìn)行補(bǔ)償。