1、机电一体化技术在高精度称重系统中的应用研究摘 要机电一体化技术的应用和推广，使得我国称重技术对精度有了更高要求。本文将就称重系统应用机电一体化技术来提高该系统的称重精度进行探讨。 关键词机电一体化技术 高精度 称重系统 中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）07-0024-01 当前我国在企业生产和管理中，为了提高计量准确度进而提高企业竞争力和企业管理水平，因此，在称重系统中应用了机电一体化技术来提高称重系统的精度。本文将结合称重系统控制现状和称重方式现状，探讨称重系统应用机电一体化提高称重精度的作用和方法。 1.称重系统控制和称重方式现状 1
2、.1 称重系统控制技术 称重控制系统从手工控制到现阶段计算机控制发生非常大的改变。手工控制由多人共同完成称重操作并进行手工记录，需要操作技术人员熟谙计量工具和计量技术。但随着机电一体化的逐渐被普及和推广，利用高精度称重系统进行称重流程控制和数据存贮以及打印报表等，极大的提高了称重工作的效率和准确度。 1.2 称重方式的现状 在称重方式的现状中，现阶段存在动态与静态两种计量方式。其中动态计量方式通过动态数学建模和神经网络，以及数字滤波和振动理论等技术的应用，增强了称重系统自我诊断和适应能力，而且称重方式在信息处理方面更趋于智能化和组织化。此外，由于互连网和计算机技术的普及，也使得在线称重计量为食
3、品和纺织以及医药和化工等行业提供了更为便捷和准确的称重方式。 2.称重系统应用机电一体化技术的作用 在称重系统中通过应用机电一体化技术，使用数字量和模拟量替代传统的机械量，使得称重所得数据更具有实时性和稳定性。其中在线称量系统的应用也使得称重的精度得到较大程度的提高从而减少了生产所需成本，促进了企业经济效益的提升，同时也完善了称重系统自我检测功能。 3.机电一体化技术在称重系统的应用 3.1 通过信号数据处理提高称重精度 在动态称重中，由于受物体振动和冲击的影响，给称重带来较大的误差，如何将这种影响因素消除，以获得较高的精确度，便是动态称重当前需要解决的首要问题。但由于物体振动主要是低频干扰，
4、为了避免低频干扰影响称重精度，可采取数据处理的方法消除振动的信号干扰1。在称重时对于 1-2 种频率干扰，可应用数据处理方式消除周期的振动干扰信号对称重的影响。在称重工具标定时通过准确测得各标定点上实际载荷与示值之间关系并制作传输特性曲线，然后利用传输特性曲线对每一示值计算其对应的实际重量，而事实上目前一些先进的称重工具已经具备该种数据处理的软件，在这类称重工具中自带多重积分法及非线性补偿法数据处理方法，同时还具有零漂、温漂处理的方法，可直接在称重中进行使用。 3.2 改善电路以提高称重精度 测量电路通过放大传感器输出的电信号，再在测量后由微机进行处理。在称重系统中测量电路应用的微处理元器件在
5、精度和灵敏度上有较高要求，但元件老化和环境等影响因素会使得测量时精度受到影响。在测量电路中零点漂移是常见性问题，需要对其进行定期校正以减少误差。在避免出现零点漂移时还可专门设计电路，专门设计的这个电路其工作原理通常是在传感器不承重情况下，对其进行传感器电桥平衡将所输出电压设定为零。在传感器上游秤斗压时称重体的重量和环境变化等影响因素会导致传感器会有电压输出。这样需要将皮重以及别的原因引起的转换数据让物重来占用，如果转换所代表的重量小于无电路转换所代表的重量，将使得称重的精度得到有效提高。在称重所用的计量秤上直流放大器主要作用就是精度要高，而精度高也就意味着线性度高并且误差在万分之几范围内2。而
6、且在改善电路过程中还需注意零漂、温漂以及失调电压应控制在合理范围内，这样在设计放大电路时就应注意去除零漂、温漂以及失调电压。此外，还需在称重系统提高起速率和转换接口卡的精度，进而提高其抵御干扰的能力。 3.3 提高传感器精度和改善机械承载 3.3.1 提高传感器精度 若要提高称重系统精度首先应提高传感器精度，减少非线性和重复性的误差以及减少滞后误差，并将误差降低到万分之几的范围内。因此，传感器的灵敏度成为了考察称重系统精度的重要要素。首先，在选用称重工具时，需要考察两个传感器对接时其间灵敏度是否保持了一致性，从而避免称重时出现各类误差。其次，传感器的输出电压应该保持其稳定性，避免加载后电压不稳
7、影响称重精度。此外，还需注意传感器受的力与它所输出的电压输呈线性关系，若检验发现线性关系数据偏小或偏大均会导致称重时出现误差，这样就需要更换或维修传感器。在影响传感器精度的因素中，还有使用时间过长和元器件老化等原因，或应温差变化影响使得传感器受力不稳定从而也会造成称量误差。因此，需改善传感器支承点分布，采用对称分布使传感器受力顺着轴线方向对称分布。而在传感器受压情况下则应通过点接触来保证其称重时的精度。 3.3.2 改善机械承载 由于物料在加载时会产生冲击力，而承载体的振动也会导致传感器受到侧向力会使称重精度受到影响。这样就需要采取有效措施改善机械承载以避免冲击力所造成的影响作用。而且在实际生
8、产线中机器运转都会出现机械谐振频带宽度，这样就需避免出现机械谐振频带宽度产生叠加反应，因此，需改造机械承载体结构和材料受力状况，通过在称重系统中采用有效的减震措施将机械谐振和控制系统带宽相隔离，应用滤波电路过滤掉干扰的机械谐振信号3。 结束语 机电一体化技术改变了传统机电产品的运行方式和操作方法，通过机械技术、微电子技术、自动控制和计算机技术、以及信息处理等多学科的融合，使得称重系统呈数字化和智能化方向发展，并通过信号数据处理和改善电路和传感器精度，以及改善机械承载等方法有效提高了称重系统的精度。 参考文献 1 张其成 . 接口技术在机电一体化系统中的应用J. 产 业与科技论坛，2013，12（02）：69-70. 2 汤秀红，莫足琴. 论机电一体化及其应用J. 科技创新与应用，2013，5（36）：87-88. 3 李启麟，刘红霞，等.我国机电一体化发展途径的探讨J.郑州航空工业管理学院学报，2012，20（2）：62-64.
