文章著重介紹了亞津高精度計(jì)數(shù)電子桌秤系列精度計(jì)數(shù)電子桌秤，這種電子桌秤克服了基于恒壓源激勵(lì)的電子桌秤在遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)的時(shí)候，信號(hào)不穩(wěn)度而造成的精度下降問題，同時(shí)實(shí)踐證明亞津高精度計(jì)數(shù)電子桌秤在溫度系數(shù)上也低于基于恒壓源的電子桌秤。

金屬應(yīng)變片具有精度高，結(jié)構(gòu)簡單，頻率響應(yīng)特性好，的特點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用。金屬應(yīng)變片般組成惠斯通電橋形式，輔助以溫度修正裝置，作為稱重傳感器。這種傳感器接口線般有五根，包括激勵(lì)的正負(fù)，輸出的正負(fù)，屏蔽線。

目前基于金屬應(yīng)變橋的高精度電子桌秤的激勵(lì)般采用高精度恒壓源的方式。這種方式在短距離的傳輸信號(hào)時(shí)，是行之有效的方法。當(dāng)傳輸距離超過3米，而且附近有電源線靠近的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)電子桌秤的精度下降的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)精度低于三秤的標(biāo)準(zhǔn)，無法正常使用。

本文介紹亞津高精度計(jì)數(shù)電子桌秤系列，經(jīng)過在實(shí)踐中的使用，證明該方法是更加行之有效。

1高精度計(jì)數(shù)電子桌秤在長距離傳輸信號(hào)時(shí)的不足

如圖1所示，假設(shè)由高精度計(jì)數(shù)電子桌秤的導(dǎo)線電阻為R，當(dāng)采用5V電時(shí)候，對于350歐姆的電橋，電流值高于10毫安。當(dāng)線路電阻高于0.4歐姆時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生大約10個(gè)毫伏的壓降，這使應(yīng)變片橋的激勵(lì)電壓產(chǎn)生了較大的誤差。當(dāng)稱重范圍比較大的時(shí)候，橋路電流值有比較大的變化，更加影響了測量精度。更為嚴(yán)重的是，當(dāng)橋激勵(lì)導(dǎo)線附近存在較強(qiáng)電磁場時(shí)，帶來的串模干擾更加影響了測量的精度。

如圖1所示，假設(shè)由激勵(lì)源到橋路的導(dǎo)線電阻為R，當(dāng)采用5V電時(shí)候，對于350歐母的電橋，電流值高于10毫安。當(dāng)線路電阻高于0.4歐母時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生大約10個(gè)毫伏的壓隆，這使應(yīng)變片橋的激勵(lì)電壓產(chǎn)生了較大的誤差。當(dāng)稱重范圍比較大的時(shí)候，橋路電流值有比較大的變化，更加影響了測量精度。更為嚴(yán)重的是，當(dāng)橋激勵(lì)導(dǎo)線附近存在較強(qiáng)電磁場時(shí)，帶來的串模干擾更加影響了測量的精度。

2.亞津高精度計(jì)數(shù)電子桌秤系列流源激勵(lì)的分析

由于激勵(lì)導(dǎo)線的電阻R基本上對恒流源沒有影響，所以從導(dǎo)線損失電壓的角度說，基本上沒有線損，這點(diǎn)是難能可貴的。同時(shí)由于串模干擾與電流源串聯(lián)，這樣串模干擾基本上不對橋的恒定電壓產(chǎn)生影響，由此可見，恒流源的*性高于恒壓源。

恒流源的設(shè)計(jì)方案主要有如下幾種：

(1)基于負(fù)反饋的方式：

圖2中，設(shè)基準(zhǔn)源為Vref，電阻為R，運(yùn)算放大器為精密放大器，這樣流過橋路的電流為Io=Vref/R，當(dāng)R為精密電阻時(shí)，這個(gè)恒流源具有足夠的精度。當(dāng)由于某種原因，恒流源Io↓，則V-↓，而基準(zhǔn)源具有很高的穩(wěn)定性，可以認(rèn)為其值不變化，于是△u↑，Io↑，使輸出恒流源基本穩(wěn)定。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在較大范圍內(nèi)調(diào)整恒流源，負(fù)反饋輸出相對穩(wěn)定，缺點(diǎn)是對產(chǎn)生恒流的電阻的精密度要求很高，同時(shí)要求個(gè)精密低溫漂的精密放大器，這樣會(huì)增加產(chǎn)品的成本。

(2)用芯片，有很多用芯片可以提精度合乎要求的恒流源，如ADS1218和些信號(hào)調(diào)理芯片都可以。但是它們中有的雖然可以方便使用，然而用用芯片提恒流源的輸出比采用負(fù)反饋的輸出小，同樣需要外加精密電阻獲得較大的恒流源。但是，如果出于PCB體積和電路穩(wěn)定性及調(diào)試方便的考慮，使用這樣的用芯片不失為種好方法。

3.系統(tǒng)組成

稱重系統(tǒng)電路構(gòu)成框圖如圖3所示。

計(jì)數(shù)電子桌秤到橋路上后，橋路產(chǎn)生個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)，這個(gè)信號(hào)經(jīng)過濾波后，送給AD轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果由單片機(jī)讀取，再由單片機(jī)送到外設(shè)中(如LED，LCD)，同時(shí)也從外設(shè)中(如鍵盤)讀取相應(yīng)的用戶信息。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

(1)分辨率

(測試條件：傳輸導(dǎo)線長為4米，室溫為18℃，傳感器為稱重量程為60公斤).

從表2，表3可以看出，對于變化的溫度而言，亞津高精度計(jì)數(shù)電子桌秤方式的測量結(jié)果更具有穩(wěn)定性。

5.小結(jié)

本文介紹了設(shè)計(jì)稱重測量方法，該方法可以較好的解決長距離傳輸時(shí)電子桌秤的測量精度下降問題，同時(shí)根據(jù)這種方法設(shè)計(jì)的電子桌秤具有較小的溫漂特性.