[发明专利]一种高精度多功能电子天平

权利要求书

1.一种高精度多功能电子天平，其特征在于，该电子天平的内部组成结构包括电磁力平衡传感器、光电检测电路、PID调节电路、信号调理电路、数据采集电路、微处理器主控模块和温度检测模块，所述的电磁力平衡传感器、光电检测电路和PID调节电路组成闭合系统，以提高电子天平的精度和稳定性。

2.根据权利要求1所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的电磁力平衡传感器包括立柱、永磁体、拉簧、线圈和遮光片，该电磁力平衡传感器的瓷缸内和瓷缸壁安置了温度传感器，以便实时测量磁缸内、磁缸壁的温度。

3.根据权利要求1所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的光电检测电路引入一个RC网络，通过缩小信号的带宽，吸收电流滤波的方法降低噪声的干扰；同时，该光电检测电路采用零偏置电压的光电接入模式，增加暗电流补偿电路以实现精密的光电检测。

4.根据权利要求1所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的PID调节电路引入微分器相位补偿和增量积分环节；其中，相位补偿是通过在输入回路中串联一个小电阻，限制输入的噪声和突变电压，防止电路自激振荡；增量积分是在原有积分环节上并联一个微小的RC网络,利用微小增量去补偿由于积分器复原和运算放大器滞后带来的误差。

5.根据权利要求1所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的数据采集电路采用了24位高精度A/D转换器，该A/D转换器采用了电荷平衡技术,其内部集成了一个极低噪声的可编程增益斩波稳定测量放大器、一个四阶的Δ-Σ调制器和一个均值移动数字滤波器，实现了22位的无噪声位数输出。

6.根据权利要求1所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的微处理器采用了AT89S51单片机，该微处理器对A/D转换器采集到的称重数据进行数字滤波、漂移补偿、线性化处理，并将处理结果输送至LCD显示。

7.根据权利要求6所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的漂移补偿采用了温度补偿技术和零点跟踪技术，通过微处理器的温度补偿算法程序，及时补偿由于温度变化而产生的漂移，同时不断地补偿系统的零位值。

8.根据权利要求6所述的高精度多功能电子天平，其特征在于，所述的

线性化处理采用了牛顿插值法对称量数据进行线性化处理，线性化处理后电子天平的线性度≤±0.3 mg。