1硬件設計硬件電路的設計思想：在滿足稱重變送器高精度要求的前提條件下，結合軟件算法。盡可能降低硬件成本。在選用高性能元器件的同時，結合新的軟件算法來提高稱重變送器的精度。各部分硬件的組成為：硬件濾波：采用LC無源濾波，濾出高頻信號干擾3前置放大器：選用AD623構成固定增益放大器，提高輸入阻抗，保護后續電路。

　　和電阻構成，提供漂移校正算法所需電壓。

　　多路模擬開關：選用CD4052，完成電路狀態切換。

　　可編程放大器：選用AD623和數字電位器X9C103，實現放大器增益的精細變化。）A/D轉換器：選用高精度24位轉換器CS5532. 1.1可編程放大器稱重變送器處理的信號量程范圍為0~36mV，并且要求介于其間的量程變換幾乎是無級的。目前市場上數字增益放大器PGA不但成本高，而且數字增益通常為1、2、4、16等有級數，滿足不了實際要求，所以選用可通過外接電阻的控制來實現增益變換的放大器AD623，AD623的增益計算公式：這樣設計的重點在于選用一款精度適中的數字電位器，滿足增益的連續變化，這里選用具有100胸躦抽頭、阻值為10kn的數字電位器X9C103，數字電位器存在一定的溫漂問題，溫漂引起的電位器電阻變化導致可編程放大器增益漂移。

　　本文介紹了一種新的漂移校正算法來克服數字電位器溫漂問題。可編程放大器的外接電阻是由數字電位器先串聯5lfi電阻，后并聯6800D電阻構成，可編程放大器增益變化范圍為25.2~211.8，增益遞增比較小量為0.1，因此能夠滿足實際要求。

　　1.2A/D轉換器A/D轉換器選用Cm'usLogic公司的24位A型CS5532.該轉換器采用電荷平衡技術和極低噪聲的可編程增益斬波穩定測量放大器，能夠達到24位分辨率輸出結果。

　　CS5532內置可編程增益放大器PGIA，所以它的模擬輸出可直接處理稱重傳感器毫伏級輸出信號，大大簡化了與傳感器接口設計但由于內置增益為1、2，4、8、16、32等有級數，不能滿足設計需求，所以本設計將內置增益設置為1.多級可編程數字濾波器使其轉換速率可在7.5Hz~3.84kHz的范圍內任選，方便與外設的通訊。該A/D轉換器具有簡便的同步串行接口，使轉換的數據以串行方式輸出，它與SH、Micrcnvire兼容。

　　此外，CS5532內部有一個完整的自校正系統，可進行自校準和系統校準，可消除A/D本身零點增益和漂移誤差，以及系統通道的失調和增益誤差。'寬的動態特性、可編程輸出速率、靈活的供電方式以及簡便的三線串行輸出方式，使CS5532廣泛應用于電子枰，過程控制及醫療儀器等領域，也成為本設計的比較佳選擇方案。

　　CS5532外圍接口設計簡單，主要考慮兩個問題：CS5532電源濾波網絡，實際證明本設計的方案取得很好的濾波效果；電源本身會存在溫漂和零源，影響測量準確度，因此本電路將傳感器的供橋電壓同時作CS5532的電壓。

　　1.3六線制長線補償法傳統的四線制接法存在3個問題改變電纜長度將產生稱重結果的系統誤差；當溫度變化時，電纜電阻將帶來稱重誤差；激勵電源本身的不穩定會帶來稱重誤差。

　　本設計采用六線制長線補償法，達到“比率電壓測量”和“長線補償”兩個目的，這樣稱重變送器的準確度只與傳感器、放大器和A/D轉換器這三者的指標有關，而與電纜連線的長短、導線周圍的環境以及供橋電壓的穩定性無關。

　　2濾波技術稱重變送器的數據采集通道常會存在隨機干擾信號，為了濾除干擾，提高信號質量，通常在傳感器和A/D轉換器前加有源或無源RLC濾波網絡，構成模擬濾波器對信號實施頻率濾波。但是模擬濾波器受到電容量的限制，在低頻和甚低頻時實現比較困難，而數字濾波器不存在這些問題，它具有高精度、高可靠性和高穩定性的特點，因而被廣泛應用。本文將模擬濾波與數字濾波相結合。模擬濾波硬件由LC實現，數字濾波采用兩種數字濾波算法。）防脈沖干擾平均值濾波在脈沖干擾比較嚴重的場合，如果采用一般的平均值法，則干擾將會平均到結果中去，故平均值法不易消除由于脈沖干擾而引起的誤差。為此，本稱重變送器的原始數據處理是對每點連續采樣8次，去掉2個比較大值和2個比較小值，然后再取剩下4個采樣值的平均值，作為本次采樣值送入采樣值隊列，準備二次濾波。

　　采用滑動平均值法濾波，先在RAM中建立一個數據緩沖區，將采樣值隊列中對應的8個防脈沖干擾平均值濾波后的數據值拷貝到數據緩沖區，然后再對這8個數據求防脈沖干擾平均值。這樣排除了由于采樣頻率過高，導致采樣點防脈沖干擾平均值濾波后的數據成為脈沖干擾信號的可能性。

　　3稱重變送器漂移處理算法稱重傳感器漂移包括零點漂移和增益漂移。產生這兩種漂移的原因很多，如元器件制造公差、溫厲微麟rF錮塍度系數變化、材料變質、電源電壓波動、工藝不良、在外界溫度、濕度、電壓、振動沖擊影響下參數發生變化等等。為了消除這兩種漂移對稱量準確度的影響，本文介紹的漂移校正算法，其硬件基礎為電壓網絡，由主控機AT89C52定時間隔對電壓網絡采樣兩個電壓，利用電壓所反應出來的漂移，可以成功的校正實際測量值的偏差。假定電路初始狀態采樣的兩個電壓為Va）和V，。，電壓數字量為D+和Dw，可得電路初始情況的數學關系式：斜率k= I初始模擬量，3.1零點漂移為零點漂移關系示意圖。

　　ffl|零點漂移關系示意圖中L*為初始情況下直線，L，為只有零點漂移后的直線。零點漂移后兩個電壓模擬量為L和Vu，電壓數字量為Dzl和Dtl.只考慮系統的零點漂移，由可知，只需將具有零點漂移的直線L平移后可得到實際輸出直線U分析公式為：中直線1與1平行，所以：kJ=（D*-D*得：漂移校正：D、=D、，- 3.2增益漂移為增益漂移關系示意圖。

　　中L.為初始情況下直線，L：為只有增益漂移后的直線。增益漂移后兩個電壓模擬量為V，：和vl2，電壓數字量為Dzjnd123只考慮系統的增益漂移，分析公式為：增益漂移關系示意。3綜合零點和增益漂移實際系統中，零點漂移和增益漂移同時存在。基于只有零點漂移和只有增益漂移的討論基礎上，可以得到綜合的校正公式：3.4漂移校正算例假定初始條件為：增益k=100，電壓模擬量此時：掌逾厲4軟件設計稱重變送器軟件采用模塊化的設計思想，根據系統的功能將軟件劃分為若干個功能相對獨立模塊，為每個模塊設計流程圖。軟件模塊包括主程序、采樣數據處理以及標度變換，為核心部分標度變化程序流程圖。

　　表1是在漂移校正算例的條件下，改變增益和零點漂移的采樣結果，由表1可見，漂移校正算法能夠消除零點和增益漂移的影響，從而提高整個系統的精度。

　　表1具有漂移系統的實測結果表增益k零點漂移量實際測量值實測誤差（％）6結束語本文詳細的介紹了稱重變送器的軟硬件設計，并介紹了一種新的漂移校正算法，從而提篼了系統的精度。本設計各方面性能達到預期設計目標，是一款有效的、經濟的設計方案。