[发明专利]一种基于四通道重量测量矫正方法

说明书

本发明提供了一种基于四通道重量测量矫正方法，四通道电子称的四个传感器接入四个测量半桥模块，四个半桥组合成3组全桥与1组假全桥，四个半桥组合成3组全桥与1组假全桥进行ADC量测，并通过这四个ADC数字量转换为重量，并得出每个传感器的灵敏值K，该装置的各个传感器的灵敏度值K均能计算得出，各通道得到的测量数据更为精准，因此该装置比传统的人体电子称可以测量的更为准确。

技术领域

本发明属于计量技术领域，特别涉及一种基于四通道重量测量矫正方法。

背景技术

传统的四秤脚秤传感器部分工作原理，如图1所示:定义VREF的电压为UREF，S+的电压为US+,S-的电压为US-。理论上，传感器的每个阻值相等(实际的传感器生产过程中，每套传感器要进行配对，以1KΩ阻值的传感器为例，同一套传感器内的每个电阻的偏差小于8Ω)，也就是R1＝R2＝R3＝R4＝R5＝R6＝R7＝R8＝R；假设四只秤脚受力均匀，当秤加载时，R1 R2 R5 R6阻值变小，R3 R4 R7 R8阻值变大。每个传感器的阻值变化量相同为△Rn。根据串联电阻求电压的公示，则US+＝UREF*[(R+△Rn)/2R]；US-＝UREF*[(R-△Rn)/2R],则S+S-所组成的差分电压信号Ud＝US+-US-＝UREF*(△Rn/R)。Ud由AD转换电路可以测量出电压值，UREF为常数，R为常数，可以计算出△Rn＝K*Ud,K＝R/UREF；而△Rn与秤加载的重量成线性关系，通过校准和重量计算可换算出具体的重量值。所述的K值为理论的每个传感器的灵敏值，但是其实每个传感器的灵敏值实际上是不同的，这样在称量时系统归总就会产生误差，尤其是当秤的四脚的其中一脚不着地时，其采集平均量误差更大，更为不准确。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电子秤取量存在的问题，而提供一种基于四通道重量测量矫正方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：四通道测量电子秤包括壳体，壳体四脚的传感器、信号放大功能单元、AD转换功能单元、中央控制单元、数据储存单元、显示单元，其特征在于，所述壳体四脚的四个传感器接入四个测量半桥模块，四个半桥组合成3组全桥与1组假全桥。

四通道电子称的测量方法包括以下几个步骤：四个半桥组合成3组全桥与1组假全桥进行ADC量测，并通过这四个ADC数字量转换为重量，计算方式如下；

A、称重时：

第1组量测得到的ADC内码为A1；

第2组量测得到的ADC内码为A2；

第3组量测得到的ADC内码为A3；

第4组量测得到的ADC内码为A4；

B、抓取零点时：

第1组量测通道对应的零点的ADC为Z1；

第2组量测通道对应的零点的ADC为Z2；

第3组量测通道对应的零点的ADC为Z3；

第4组量测通道对应的零点的ADC为Z4；

C、由以上称重时得到的ADC与抓取零点时得到的ADC可以计算出4个半桥变化，并定义4个半桥的变化值分别为VAI0、VAI1、VAI2、VAI3。

并得出4关系式①为：

VAI3+VAI0＝Z1-A1

VAI3–VAI1＝Z2-A2

VAI3+VAI2＝Z3-A3

VAI3＝Z4-A4

定义Z1-A1＝N1 Z2-A2＝N2 Z3-A3＝N3 Z4-A4＝N4上述关系式①可简化为关系式②：

VAI3+VAI0＝N1