2019年电子皮带秤AT89S52系统准确度设计

1、电子皮带秤AT89S52系统设计书（eW2000XF 系歹U）2010年4月14日电子皮带秤AT89S52系统设计【设计说明】根据本年度产品研发计划，公司首先准备推出0.25%级基于远程通讯的 eW2000系列电子皮带秤，并作为本年度的主打品牌产品推向工业现场。一、基本设计规范本世际初叶英国公布了第一项关于皮带秤的专利。电子皮带秤真正进入工业现场是得益于上世纪80年代传感器的三大变革：切应力负荷传感器和铝合金小量程负荷传感器两大技术突破和国际 法制计量组织(OIML ) R60国际建议颁布，新技术的广泛应用把电子皮带秤推向工业自动化领域 并占有重要地位。1、电子皮带秤的测量原理：电子皮带秤是通

2、过积分方法实现动态过程称重， 具体通过建立数学模型的方法来完成。皮带秤数学模 型的建立取决于比重P (t )和速度V (t )两个参数， 即称重传感器测量的承载器上物料负荷值P(kg/m)和测速传感器测量的皮带速度值V(m/s),其基本表达式为：W= / P (t )V( t )d t比重P ( t )为每米单位皮带的物流重量，量纲为 Kg/m,由称重传感器测量的承载器测取；速度 V(m/s)由无刷同步测速传感器测取，量纲为m/so由于测取值皆为仪表信号，需要通过标定方法进行系数化修正。修正后的离散表达式为：W = /P(t)V(t)d t二(P1 V1T1 + P2V2T2+-T P n V

3、 n T n )K S =P i T i V i KS式中：Q n 一累计称重量，NP( t )承载器比重，N/mV( t )皮带速度，m/sT一时间，sP i第i次的瞬时料重， N/mV i第i次的皮带瞬时速度，m/sTi第i次的采样间隔时间，sK一比重校量系数，无量纲S一速度斜率校量系数，无量纲由于由称重传感器测量的比重P(t)包括承载器、载料皮带及动态条件下产生的重力附加，物流的计量必须对P (t )进行置零化运算，即：A P(t ) = P(t)Po(t)Po(t )置零化运算即把非物流值作为常量处理，测取的办法是在标定周期内取均值，即：Po(t) = 2 P o( t i)/T=Co

4、标定周期内取得的均值 Co对数学模型进行对象化建立，为比重校量系数K的测取建立了充要条件。以此修正后的数学模型为:A W = /P (t ) CoV( t )d t以上为皮带秤经典的数学模型。由于系统误差和干扰的存在，皮带秤的测量计量与实际值存在 一定的当误差，即计量精度8。按JJG 650-90电子皮带秤试行检定规程规定， 8以表达，分为0.25%, 0.5% 1.0%三个等级。系统误差主要是采样精度和采样频率，当采样精度和采样频率 足够高时即可达到与连续积分相同的效果。实践中常根据具体情况进行简化，当以速度脉冲触发采 样时，每一个脉冲代表一个固定的计算长度，此种模式称为定长采样，为变速秤所

5、使用。 2、电子皮带秤系统精度的设计 系统误差分析： 按JJG 650- 90电子皮带秤试行检定规程规定：eW2000XF系列电子皮带秤四托辐承载器ICS-17A的动态准确度为 0.25% ,则静态准确度应低于0.125%。由于eW2000XF的积算器采用 AT89S52系统，下面根据标准对系统各个部分的准确度 进行分析，为系统设计及选型确立条件。在单片机 AT89S52系统中进行数值计算，单字节表示数的精度为1/256 = 0.39%,显然是不能满足要求的。双字节表示数的精度为1/65 636 = 0.000 4%。所以用 两个字节表示数据，若用浮点制用4个字节。A/D转换的位数：P(t)的

6、数值是通过 A/D转换获得的，要根据精度合理选择 A/D转换 器。A/D转换的基本精度为 1位，10位A/D转换的精度为 1/1 024 =0.098%,近似等于0.1%, 不能满足要求，12位的精度为1/4 096 = 0.024%,可满足要求。A/D、D/A转换的基准电源稳 定性也是很重要的，设温度变化为10C,电源精度要求为0.002%,则基准电源温度系数应小于20 M0-6/C,要选用精密基准电源。eW2000XF系列电子皮带秤运算放大器其非线性误差主要影响的是输入失调电压温漂。运放的 输入失调电压是可以通过外接调零电阻补偿的，而输入失调电压温漂是不能通过外接电路进行补偿的。设有两级放

7、大，每级的精度为0.005%,荷重传感器的输出电压为220mV,乘以0.005%,则放大器的允许误差为0.10.2设温度变化范围是10C,运放的输入失调温漂应在0.010.02即V采用斩波运算放大器，例如AD7650 ,其输入失调电压 UI0 = 1W乂输入失调温漂为 A UI0/AT=10科以,但价格很贵，选用输入失调电压在 1020科丫,输入失调温漂在 0.20.3 " 的运放构成3运放仪表放大器，也可满足要求。速度信号进入单片机前采用频率信号。P(t)具有12位精度，相应地S(t)也具有12位精度。MCS-51系列的定时/计数器 T0计数范围是 065 535,为保证精度，计数

8、值要求在 2 04865 535 的范围内，设T/2为2 048时对应的速度为 4 m/s,则T/2为65 535时，速度为0.125 m/s。 累计显示位分析：累积量公式相当于瞬时流量Q(t)对时间t的积分。按误差分配原则，累积误差为0.062 5%。实L箱器法际上按数值分析的方法这种积分计算采用梯形法：辛普生法计算准确度高，但计算复杂，而且占用内存量较 大。综合考虑精度和计算量的问题，选用梯形法较合适。计算 中的AT由定时中断产生，其准确度取决于单片机系统的时钟精 度。显示时，qm有12位二进制准确度，相当于十进制的4 096, 即有4位十进制准确度，故用 4位LCD或LED即可。累积流

9、量显示理论上用 4位即可，但考虑到单位转换的麻烦，可按累积总值的大小选择适当的位数，但其有效位只有4位。二、电子皮带秤设计标准矿用专业型产品（通用）系列:eW2000DT/ST XF/XBICS2000 DT/ST XF/XB产品执行标准：GB/T7721-1995电子皮带秤JJG650-90JJG391-1985GB7724GB/T14249.2DLGJ1-2001电子皮带秤试行检定规程负荷传感器秤重显示控制器技术条件电子衡器通用技术条件火力发电厂运煤设计技术规定OIML自动衡器国际建议:R107连续累计自动衡器R60称重传感器计量规程三、电子皮带秤的检定（一）试验器具与条件1 .试验用质量

10、标准器为四等祛码，其最小量值应符合表4-4的规定。其余部分可用相应被检秤准确度3倍以上的已知质量的替代物进行试验。2 .试验用标准秤的允许误差应为被电子配料秤允许误差的1/3以内。3 .计时器、调压器、500V兆欧表和1500V高压试验设备。测焊缝尺及样板。4 .试验用被称物料白粒度、密度（容重）等物理特性应尽可能与被检秤实际称量的物料特性相一致。5 .试验条件包气温 15c35C,相对湿度 45%75%;通电预热不大于 30min ;各功能键的动 作正常。（二）零点稳定性试验：空秤零点调好后，连续 3次的零点示值的变化应符合表4-2的规定。（三）非自动称量准确度试验1 .偏载试验：将1/10

11、最大秤量的祛码依次分放到秤斗每个支承点附近的位置上，每点的示值误差 应符合表4-2的规定。2 .静态误差试验：在称量范围内，检测不少于5个秤量点，其中必须包括：最小秤量、最大秤量、最大允许误差发生改变的秤量。动态准确度等级0.2和0.5级的秤，其最小秤量为50e； 1.0和2.0级的秤的最小秤量为 10e。依次将各秤量点相应秤量的祛码，均匀地放到承重架上，并从最大秤量开始按上述相反顺序卸下全 部祛码，此时各秤量点的示值误差（数字化整误差要进行修正）应符合表4-2的规定。3 .鉴别力试验：鉴别力是秤斗所能达到的最小秤量值。检定方法是在空秤和最大秤量点分别调好平衡后，分别加上或取下的小祛码（LW1

12、.4e）,此时示值应有变化，为合格。4 .最大安全负荷试验：最大秤量点试验后，再加上 0.25倍的最大秤量祛码，保持 15 min ,零部件 应无损伤，卸下过载祛码，最大秤量的示值误差应符合表4-2的规定。5 .重复性试验：在称量范围内任意选取一秤量点，用祛码在相同条件下重复称重3次，所得结果的误差值不应大于该秤量下的允许绝对误差。（四）自动称量准确度试验：在非自动称量准确度（静态负荷）检定合格后，一般是在生产现场进行的动态负荷试验，或称物料试验。最大不量不超过 1000kg的电子秤的型式检验必须包括物料试验。试验首先根据配料秤实 际使用情况，对一常用秤量点进行试验，物料在试验之前（或之后）经

13、标准进行静态称量，得物料质量值M1。空秤调好平衡，设定自动称量程序。使物料以正常称量速度连续称量至少5个周期，得称量累计值M2。自动称量误差为：E'= （M2 M1） / M1 ¥00% （4-2）E'的绝对值应符合表 5-1的规定，此时认定被检定秤为合格。对于秤量大于或等于5t的秤允许使用相对比较法进行物料校验。（五）抗电磁干扰试验：在仪表电源的同网路中，用现场具备的用电器具（功率不小于800W）做干扰源进行通断电试验，斗秤应能正常工作。（六）安全性能试验：电源端子与秤外壳间的绝缘电阻应不小于20M/D ,并能经受50Hz、1500V的交流电历时1min的耐压试验，

14、应无击穿、飞弧现象。试验用额定直流电压为500V的兆欧表测试绝缘电阻；用高压试验设备测试耐压性能，其输入一端接秤斗外壳，另一端接秤斗电源插座端，逐渐将试验电压加到 1500V，保持1min。均应符合上述要求。此外，尚有外观试验、电源电压试验、以及称重显示控制 器、称重传感器等检定项目。第二部分：微控制器（称重仪表子站）的设计工业级称重控制仪表产品的生命力取决于其质量及可靠性的高低。产品质量是指产品满足使用要求所具有的全部特征和特性，即产品的性能、寿命、可靠性、可维护性、维护保障性、安全性、 经济性等；产品可靠性是产品质量的重要内容。据调查，影响产品或系统可靠性的原因中，40%是设计技术水平的高

15、低，30%属于元器件选择是否适中，15%是属于生产制造工艺方法和水平情况，10%属于全面质量管理的深入程度，5%属于使用、维护情况的好坏，因而设计是保证仪表质量和可靠性的前提和基础。（一）称重仪表系统的要求1、安全芯性（1）硬件看门狗设计：使该仪表工作时CP"会出现死机。（2） AD故障的自恢复：当 AD转换部分受到强干扰出现死机时，仪表能检测出故障并及时的恢复 AD的正常工作。（3）防爆性：防爆等级 ExdIIBT4 ,防护等级IP65 ,适用于爆炸性气体环境为 II类危险场所的计 量控制系统秤。2、准确性：AD的采样频率100HZ,转换精度为16位。3、远程通讯功能：RS485异

16、步半双工。（二）称重仪表的功能称重仪表主要计量功能包括：最大量程可以设定：用户可以根据自己的要求对称重仪表进行最大量程的设定，其中包括对显示分辨率（0.1%至0.01%）及小数点的设定，使传感器与称重仪表的量程相匹配。 置零及零点自动跟踪功能：置零功能是置零以后可以实现显示净重、准确读数和静态准确度校验；第二种是电子秤在开始 运行前对空秤重量的自动置零；第三种是置零后对空秤重量（皮重）实现保护，当判断出皮重异常（例如加载器上有外力作用）称重仪表应停止工作并发出故障信号。零点自动跟踪功能主要是消除传感器和称重仪表的温度、时间漂移对示值准确度所产生的误差。远传功能：称重仪表应能把统计数据及当前实时

17、重量通过通信接口远传给上位管理计算机，以实现计算机连网的定量管理。静态准确度软件自校验功能：可简化静态准确度校验的工作量，提高准确度校验的精确性。自检及故障自动提示报警功能。（三）系统硬件组成1、微控系统采用ATMEL公司的微型计算机 AT89S52,可为应用系统提供高性价比的解决方案。主要功能特性:兼容MCS-51指令系统 8k 可反复擦写（1000 次）ISP Flash ROM 32个双向I/O 口4.5-5.5V工作电压 3个16位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHz全双工UART串行中断口线256x8bit 内部 RAM 2个外部中断源低功耗空闲和省电模式中断唤醒省电模式 3级加

18、密位看门狗（WDT ）电路软件设置空闲和省电功能,灵活的ISP字节和分页编程双数据寄存器指针2、外围电路一转换器 16 位 ADS1605ADS1605 A-2型转换器又 称为过采样转换器，它限于比较窄 的输入带宽，但具有三个优势： *低价格、高性能（高分辨率）； *集成化的数字滤波；*与DSP技术兼容，便于实现系统 集成。与性能最为接近的 A-S同类 型其它产品相比， ADS1605的速 度要高出一倍。而且在诸如信噪 比、总谐波失真和动态范围等关键 性能指标上也比其它架构的竞争器件高出1015dB左右。此外在对小信号输入进行测量时，它的性能诸如总谐波失真、动态范围 也远远优于业内其它同类器件

19、。不仅如此，采用 ADS1605是同等性能产品内，最低成本的解决方 案。12位A-N型转换器 AD574AJD双积分式ICL7135美国MAXIN公司生产的一个双积分式A/D转换集成电路，该芯片抗干扰能力强、分辩率高、价格低廉。它的分辩率相当于14位二进制数，转换误差为土 1LSB转换输出为 019999;当测量量程为0kN2000kN时，这样的精度使得仪表的分辩率达到0.1kN;模拟输入可以保证 0点在常温下的长期稳定性。由于 7135输出的转换结果是动态扫描BC加，因此常规设计一般通过并行接口与单片机连接，以节省单片机的硬件开销，同时 8155中的定时器还可以满足 7135对时钟的需要。

20、3、外围电路一液晶接口电路LCD选用OCULAR公司生产的字符点阵液晶显示模块GD1602S,该模块能显示 20X2的5 X7点阵字符，功能强，与 8位MCU接口方便； 4、外围电路一薄膜键盘使用的4X4键盘接口共有8根线，4根行线，4根列线，行线和列线在交叉处则形成一个键位。 假设将0号键按下时，则第1根行线和第5根列线导通，据此可确定键值。5、外围电路一基于X25045的新型看门狗电路看门狗（Watchdog）电路是自行监测系统运行的重要保证。硬件看门狗X25045是真正意义上的程序运行监视器”。X25045是美国Xicor公司的生产的标准化 8脚集成电路，它将 EEPROM、看 门狗定时

21、器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内，大大简化了硬件设计，提高了系统的可靠性，减少了对印制电路板的空间要求，降低了成本和系统功耗，是一种理想的单片机外围芯片。X25045看门狗电路设计及编程X25045硬件连接图如图2所示。X25045芯片内包含有一个看门狗定时器，可通过软件预置系统的监控时间。在看门狗定时器预置的时间内若没有总线活动，则X25045将从RESET输出一个高电平信号，经过微分电路 C2、R3输出一个正脉冲，使 CPU复位。图2电路中，CPU的复位信号 共有3个：上电复位（C1、R2）,人工复位（S、R1、R2）和Watchdog复位（C2、R3）,通过或门综合后 加到RESE

22、T端。C2、R3的时间常数不必太大，有数百微秒即可，因为这时CPU的振荡器已经在工作。图2 X25045看门狗电路硬件连接图看门狗定时器的预置时间是通过X25045的状态寄存器的相应位来设定的。如表 2所示，X25045状态寄存器共有 6位有含义，其中 WD1、WD0和看门狗电路有关，其余位和EEPROM的工作设置有关。D7D6口 5D4E3E2DIDOXXWD1WDOELIBLOWELHP表2 X25045状态寄存器WD1 = 0, WD0=0 ,预置时间为 1.4s。WD1 =0, WD0=1 ,预置时间为 0.6s。WD1 = 1, WD0=0 ,预置时间为 0.2s。WD1 =1, W

23、D0=1 ,禁止看门狗工作。25045看门狗电路编程看门狗电路的定时时间长短可由具体应用程序的循环周期决定，通常比系统正常工作时最大循环周期的时间略长即可。编程时，可在软件的合适地方加一条喂狗指令，使看门狗的定时时间永远 达不到预置时间，系统就不会复位而正常工作。当系统跑飞，用软件陷阱等别的方法无法捕捉回程 序时，则看门狗定时时间很快增长到预置时间，迫使系统复位。以下是C语言编写的看门狗程序部分。#include "reg51.h"sbit cs=P1A2;Z*片选信号由 P1.2产生*/sbit sck=P1A3; /*时钟信号由 P1.3产生*/sbit si=P1A0

24、； /*SI 由 P1.0 产生 */sbit so=P1A1；/*SO 由 P1.1 产生*/sbit c=ACCA7; /* 定义位变量 */bdata unsigned char com;void tran（） /*发送一字节数据子函数 */（unsigned char i;for（i=0; i<8; i+） ACC=com; /*将数据放入 a中*/ si=c;sck=0; /*sck产生一个上跳变*/5、外围电路一通信接口芯片在恶劣的工业工作环境中，串行通信接口芯片很有可能受到静电的冲击而损坏，特别是在传输线架设于户外的使用场合，接口芯片乃至整个系统还有可能遭致雷电的袭击。本文

25、选用的RS-485接口芯片SN75LBC184不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电冲击，最大传输距离约1219m,最大传输速率为10Mb/s；可以保证与上位机进行通信时稳定可靠。 二、下位机软件规则 1、软件规则串行中断程序主要完成响应上位机的呼叫，如果呼叫地址与本机相同，则把测算数值传送给上 位机，实现上位机实时监测。通讯协议：通讯协议采用半双工异步通讯方式。数据格式为：1位起始位，8位数据位，1位停止位。帧格式包含呼叫帧和数据帧。呼叫帧由上位机发出，其格式为起始字符、下位机地址、停 止字符等。数据帧是下位机对上位机呼叫的响应，上位机呼叫地址与下位机地址一致时，下位机才发送数据帧

26、，每一时刻，只有一个上位机和上位机通讯。数据帧的格式如表1所示。其中，状态字段表示当前的测试状态，每位表示的功能及具体操作如表2所示。数据序列中2个字节表示一个测试状态下的测试时间，另2个字节表示该测试状态下的压力值。差错处理：为了保证数据传输的准确性有两种情况及处理方法。第一：上位机发出呼叫帧，在3s内没有收到下位机发送数据帧，则上位机连续发3次呼叫帧，如下位机仍未响应，则认为出现通讯故障，上位机发出报警提示。第二：下位机发送数据帧，上位机收到后如果累加和有误，则要求下位机重新发送，同样，如果连续发3次仍有错误，上位机发出报警提示。通信控制卡的AT 8 9c 5 1串口与各智能模块的通信按自

27、定义的通信协议进行。过程如下：(1 )首先使所有从机S M 2位置1 ,以使其处于只接收地址帧的状态。(2)控制卡先发一地址信息，其中8位为地址，第9位为地址/数据信息的标志位，该位为1表 示该帧为地址信息。(3)从机接收到地址帧后，会将其接收的地址与本从机的地址相比较。对于地址相符的从机，可 置S M 2 = 0 ,以接收主机随后发来的所有信息；而对于地址不相符的从机，则置S M 2 = 1 ,以继续执行采集任务和其它任务。(4)当从机发送数据结束后，会发送一帧校验和，并将第9位(TB 8)置为1，以作为从机数据传送结束标志。(5 )控制卡接受数据时，先判断数据结束标志(R B 8 ) ，若

28、R B 8 = 1 ,且校验正确，则回送正确信号0 0H,此信号可令该从机复位以重新采集数据，等待地址帧。若校验和出错，则 送OFFH,以令该机重发数据，如果重发5次还不行，则认为失败，并转入其它地址。若 接收帧的R B 8 = 0,则将原数据锁定到缓冲区，并准备接收下帧信息。(6 )从机接收到复位命令后，再回到监听地址状态(S M 2 = 1)。2、程序框图设主机发送的地址信号0 1 H、0 2 H、0 3 H为从机设备地址，地址F F H是命令各从机恢 复S M 2为1的状态信号，即复位。从机的命令编码为： 01H一请求从机接收通信卡的数据命令；0 2 H一请求从机向通信控制卡发送数据；其

29、它均按从机向通信卡发数据处理。从机的状态字节格 式如图2所示。其中TRDY为1表示从机已准备好接收通信卡的数据（见图2中D 1位）；RRDY为1表示从机准备好向通信卡发送数据（见图2中DO位）；而ERR= 1则表示从机接收到的命令是错误的（图2中D 7位）。该通信控制卡与各智能模块均采用1 2 MHz晶振，它们之间的波特率为4 8 0 0 bps, 采用定时器T 1的工作方式2 ,这样，当T L 1计满时，TH 1将自动送数给T L 1。当波特率为 4800bps时，THl=TLl = 0xf3。而通信卡与P C间的波特率为9 6 0 0 bps, 故可用产生的脉冲8分频后送到8 2 5 3。

30、8 2 5 3工作在方式3 ,它产生的周期性方波送给8 2 5 1人的丁乂（2、RXC,可作为波特率发生器。用C5 1实现的通信卡和从机的程序流程图如图 3和如图4所示。该通信卡采用查询方式，从机采用中断方式进行相互通信，并采用校验方式进行 数据校验，然后将数据打包，上传给上位PC。附：单片机与PC机串行通讯汇编程序：ORG 0000HAJMP MAINORG 0023HJMP COM_INT.*主程序开始;串行中断入口地址;串行中断服务程序*ORG 0030HMAIN: MOV SP,#30H；设置堆栈CALL REST；初始化CALL COMM;串口初始化JMP $;原地等待;* ;初始化

31、*REST:MOV P0,#0FFH;禁止数码管显示MOV P2,#255RET;返回;* 串口 初始化 *;设置串行口工作方式1一定时器1作为波特率发生器;波特率设置为4800 ;COMM:MOV TMOD,#20H ;设置定时器t1工作方式2MOV TL1,#0F4HMOV TH1,#0F4HSETB EASETB ESMOV PCON,#80HMOV SCON,#50H;定时器计数初值，波特率2400;定时器重装值;允许总的中断;允许串行中断;波特率倍增;设置串口工作方式1,ren = 1允许接收SETB TR1;定时器开始工作RET;返回* 串口 中断服务程序*如果接收"A&

32、quot;表示上位机需要联机信号，单片机发送"Y"作为应答信号，如果接收到 数字1 N,表示相应的功能；这里，如果收到1 ,则单片机向计算机发送字符 'A'如果收到2 ,则单片机向计算机发送字符'B'如果收到其它的数据，则发送 'C'COM_INT: CLR ES;禁止串行中断CLR RI;清除接收标志位MOV A,SBUF;从缓冲区取出数据MOV P1,AMOV DPTR,#TABCJNE A,#041H,IN_1;检查数据MOV SBUF,#59H;收到联机信号"A",发送联机信号"Y&quo

33、t;JNB TI,$;等待发送完毕CLR TI;清除发送标志SETB ES;允许串行中断RETI;中断返回IN_1:JNE A,#01h, IN_2；如果收到1MOVC A,A+DPTRMOV SBUF,A;发送A'JNB TI,$；等待发送完毕CLR TI;清除发送中断标志SETB ES;允许串行中断RETI;中断返回IN_2:CJNE A,#02,IN_3;接收至 U 2MOVC A,A+DPTRMOV SBUF,A;发送B'JNB TI,$;等待发送完毕CLR TI;清除发送中断SETB ES;允许串行中断RETI;中断返回IN_3:MOV A,#03HMOVC A,A+

34、DPTRMOV SBUF,A;发送C'JNB TI,$;等待发送完毕CLR TI;清除发送中断标志SETB ES;允许串行中断RETI;返回;查表数据区TAB:DB 'X','A','B','C'END第五部分：附助设备的设计1、测速传感器的选型设计测速传感器的测量精确度和稳定性与称重传感器的测量精确度和稳定性是同等重要的。目前 称重传感器的精确度普遍提高到万分之几，而测速传感器的精确度大多在千分之几，所以提高测速 传感器精确度是提高电子皮带秤系统精确度有效的途径之一。测速传感器的脉冲信号进入显示仪表后通常以3种方式完成与

35、称重传感器信号的相乘运算：测速脉冲信号经整形、放大后转换成010VDC模拟信号，并作为称重传感器的供桥电压，在称重传感器内实现乘法运算；测速脉冲信号经整形、 放大后转换成模拟（或数字）信号，与称重传感器放大后的模拟 （或数字）信号 在专用的乘法器里进行乘法运算；测速脉冲信号整形后直接作为显示仪表中累加器的触发信号，每接受一个测速脉冲信号，累加器 就对称重传感器的输入信号进行一次采样，皮带速度越快，累加器采样的次数越多，采样值不断累 加，因而以数字方式实行了乘法运算。一、测速传感器的选型电子皮带秤目前主要有磁阻脉冲式、光电脉冲式两类。模拟式发电机测速传感器早已不再使用。1 .磁阻脉冲式测速传感器

36、磁阻脉冲式测速传感器中，线圈和磁铁部分都是静止的，与被测件连接而运动的部分是用导磁材料制成的，当转动件转动时，改变了磁路的磁阻，因而改变了贯通线圈的磁通，在线圈中产生了 感生电势。磁阻脉冲式测速传感器从结构上看有开磁路和闭磁路两种。在一个n型永久磁铁上装有两个相互串联的感应线圈，滚轮与皮带直接摩擦旋转并带动等分齿轮旋转。当等分齿轮的凸起部分 与磁极相对时，回路磁通最大，当等分齿轮的凹陷部分与磁极相对时，回路磁通最小，感应线圈上 便感应随磁通变化的感应电压。感应电压变化的频率f与皮带速度v成正比。这种测速传感器结构简单，但输出信号幅度小。当皮带运行时，通过摩擦使滚轮旋转，并带动转子磁杯转动，转子

37、磁杯 及定子磁杯相对安装， 其圆周端面上都均匀地铳出多个齿槽。当两个磁杯的凸齿相对时，磁通最大，当两个磁杯的凸凹齿相对时，磁通最小，从而在线圈中感应出随磁通而变化的感应电压。闭磁路测速传感器结构较复杂，但密封性能好，输出信号幅值大。磁阻脉冲式测速传感器用于高 转速测量时，因磁路磁滞影响，使线圈中感应电压太小而不易测量。2 .光电脉冲式测速传感器光电脉冲式测速传感器（见图3）由装在输入轴上的开孔圆盘、光源、光敏组件等组成。当圆盘 转到某一位置时，由光源发射的光通过开孔圆盘上的孔照身到光敏组件上，使光敏组件感光，产生 一个电信号。圆盘上的孔可以是1个或多个，取决于设备要求的脉冲数。二、n测速传感器

38、的选型1 .测速传感器对不调速的皮带输送机来说，皮带速度的变化量大致为土（0.30.5）%,这取决于供电电源频率、电源电压及负荷率，其中，供电电源频率影响最大。但对于由大电网供电的用户来说，由于电 网电源频率相当稳定，所以通常皮带速度的变化率小于土0.2%。我们在现场早、中、晚多次测量不同负载率情况下的皮带速度，其变化均小于土 0.2%。当皮带速度变化超过土 0.2%或称重精确度要求高于土 0.5%时，应该采用测速传感器。反过来说，当皮带速度变化小于土0.2%或称重精确度要求低于土 0.5%时，则可以考虑不用测速传感器，2 .旋转编码器采用国产CS-40返回皮带安装式光电测速传感器，测速值波动

39、幅度土2%。n>隔爆兼本质安全型电源箱KDW2000J型电源是一种允许在瓦斯、煤尘爆炸危险环境中 使用的通用型隔爆兼本质安全型电源，体积小巧，重量轻，装拆 移位使用十分方便。 适用于向各种矿用本质安全型设备提供电源。 其工作原理为电压经由变压器降压，由整流桥整流，电解电容滤 波，再经稳压环节得到稳定的电源输出。为满足本安性能要求，采用双重过流过压保护，使输出满足本安性能要求。技术参数1防爆型式：隔爆兼本质安全型，dibI2电源输入：AC127或660V （用户订货时选定）频率50Hz,电压变化范围 80%120%3电源输出：整机功率 <100W,本安直流18V;输出电流：50080

40、0mA;4 保护方式：双重过压、过流保护。外形结构本电源采用园型单箱体形式。结构设计小巧，使用方便灵活。127V/660VAC2m。电源进线电缆及电源变压器采用环氧树脂胶封形式，外壳采用圆形钢质材料， 电源进线电缆直接进入胶封体，并有电缆压紧装置，每台电源的输入电源电缆长度约 使用1接线：（本操作应确认断电后才可进行）本电源输入电源直接从 2m输入电缆接入，接线时应确认输入电压与产品标称输入电压相符，并按颜色正确接线，千万不能接错，具体接法如下：2m电缆中红、蓝色二线接电源端，黑色线为内接地线，按要求接地，白色线为空线不用。5、原理与结构5.1、电源箱的输入电源可根据用户要求分别提供660V、

41、220V、127V中的任意一种。次级一组33V绕组分别提供给本安电路和充电电路。电源箱接通电源时，红色指示灯亮，表明交流电源已输入正常。当交流停电备用电池投入时，绿色指示灯亮。黄色指示灯用来指示本安直流12V的工作情况。本安电源12V供井下分站使用，备用电池充电电压为 26V27V,交流供电正常时，备用电池 处于浮充电状态，当交流电停电时备用电池立即投入工作，维持分站连续工作2小时以上。电源箱 工作原理框图如下图所示。田、悬浮式秤架设计悬浮式秤架采用四个高精度称重传感器，并且四角灵敏度调整一致，悬浮框架吊挂在称重伟感器上，因而在皮带秤的称量段内物科的称量更加准确，从结构上讲性能优于其它结构形式。是目前最先进、最合理的一种秤架结构，在高精度的称量系统