是当前应用为广泛的称量器件之一。随着科技的发展，对工业衡量、称量技术和器材的要求日渐提高，在称重的生产过程中，其度的检测变得越来越重要。传统的检测方法是使用高称重传感器的输出电压，再由人工记录检测数据，操作复杂而且速度慢、误差大。本文介绍的称重传感器高自动检测系统，使用可编程控制器（卡采集数据，能高速检测32路称重传感器的输出电压，实现了称重传感器检测过程的自动化。

　　称重传感器的测试流程如图1所示。称重传感器的电压输出范围为0～30mV.检测标准主要有：未受力的零点电压U0≤5mV;20min前后输出电压变化范围和受力过程中电压和电压变化不超过0.006mV，即Uoe-U0≤0.006mV，Umax-Umin≤0.006mV;受力过程中输出电压每间隔5min的变化不超过0.003mV.整个测试过程中所有输出电压符合以上测试标准，则说明传感器度达到要求，性能良好;否则，传感器不能准确反映出所受压力，线性误差大，传感器不合格。

　　在传统检测中，通常使用高万用表测量传感器的输出电压，工作人员读表记录数据。其缺点是每次只能读取一支传感器的数据，而且每次切换测试机台时，万用表需要3s的稳定时间才能读数，记录数据需要1s时间。导致结果产生很大的时间误差，进而影响了合格品的判定。例如当读取U5时，1号机台读取到的是1号传感器5min时的值，而读到32号机台时，实际时间已经进行到了（3s+1s）×32路+5min=422s，也就是说32号机台上的传感器的U5并不是5min时的电压，而是422s的电压。从路到第32路，产生了122s的时间误差。称重传感器自动检测系统使用多路数据采集卡，可将每路输出电压的平均读取时间降低到几秒钟之内，解决了传统检测中的时间误差问题。

　　由测试标准可以看出，称重传感器的输出模拟信号变化范围较小，模数转换（A/D）较高，为1μV（10-6V）。因此，必须使用高及性能稳定的A/D采集卡，A/D分辨率位数x由2x≥1/10-6解得x≥19.93.即采集卡的A/D分辨率位数要在20位以上。因此选用24位的高采集卡可满足称重传感器自动检测系统的检测需要。

　　对传感器加载和卸载压力是整个检测过程中必不可少的工作程序。如果使用人工施力和卸力，操作费时费力，而搬运机械手能模拟人手臂的部分动作，按照设定的程序对砝码进行抓取、搬运操作，不受砝码重量的限制，能在短时间内自动完成加载和卸载过程。机械手的移动使用电磁阀驱动气缸来实现，其操作是加载时将砝码搬至传感器测试机台上，卸载时将砝码搬回原处。搬运机械手加载压力的工艺流程如图2，图中的小方块代表各个方向的限位开关，当机械手移动时遇到限位开关停止当前的运动，进行下一步的运动.1）～8）是加载压力过程中搬运机械手的运动步骤。卸载压力过程的机械手运动类似。

　　称重传感器自动检测系统能对32路机台同时进行检测，30min内完成全部检测过程，生产线统计数据表明，一天的检测数据超过个记录，一年的检测数据约10万条。本系统使用数据库系统管理庞大的检测数据，可以对检测数据实现组合查询、合格率统计，或将查询的结果打印成报表输出。

　　工业现场比较容易存在粉尘、高温、潮湿、噪声、冲击、失重式喂料机振动、各种电磁信号干扰、辐射、腐蚀，要求计算机必须能长期、无故障地连续运行，一旦发生故障，能较快地修复。工控机能提供多个板卡插槽，其较高的防磁、防尘、防冲击、抗干扰能力，满足了工业生产对系统运行的高稳定性的要求。因此本系统选用研华工控机作为自动检测系统主机。

　　系统需同时检测32路传感器的输出电压，而高高分辨率采集卡的数据采样通道一般为4路，系统选用8块双诺生产的PCI总线，该采集卡技术指标如下：

　　因为系统要求检测分辨率《1μV，所以对于AC6040选用10Hz的采样频率和128倍增益.AC6040的4个通道同时工作时，单通道采样频率为2.5Hz，忽略工控机对8块AC6040采集数据的处理时间，整个系统的数据读取速度约为2.5Hz，满足系统的工艺要求。

　　由于PLC具有可靠性高、程序设计周期短、顺控功能强、使用方便和维护简单等优点，可以方便地控制机械手完成施加和卸载压力的工艺流程，系统选用OMRON的微型PLC-CPM2A（I/O点数60点）控制机械手。

　　高称重传感器自动检测系统如图3所示。高称重传感器自动检测系统主要技术指标如下：

　　2）多路数据采集：8块24位A/D采集卡AC6040;同时处理32路机台的输出模拟量，检测机台路数可扩充至64路，128路。

　　4）系统速度和系统：系统数据读取频率2.5Hz，模数转换位数24位，分辨率1μV，误差0.05%.

　　该检测系统选用VB语言作为软件开发工具.VB提供的串行通信控件Mscomm可以方便地通过串口控制PLC，进而控制机械手的加载卸载操作，其ADO（ActieDataObject）编程模型还拥有强大的数据库处理能力。根据检测系统的硬件选用和系统功能分析，软件部分可以分成几个功能模块分别实现。主要的功能模块如下：

　　对传感器施加和卸载压力时，该模块工作。通过RS232端口向PLC发送监控命令。

　　电压检测模块是系统软件的模块，主要功能为采集传感器各时间段的输出电压，并判断传感器是否合格.VB不能直接访问I/O端口，采集卡生产商双诺提供了用于语言直接访问AC6040的动态链接库（DLL）acpci.dll，在安装采集卡驱动程序时动态链接库文件同时被安装在系统目录下.acpci.dll中提供了多个用于数据采集的应用程序接口（API）函数，其中AC_6040_INIT函数初始化AC6040，获得采集卡AC6040的数量和识别ID，AC_6040_CH函数用于切换AD采样通道，AC_6040_AD函数用于读取A/D转换的数值。

　　其中，Data：采集卡采集的数据，G：系统设置的放大倍率（在此G=128），U：传感器实际输出电压为了保证采集数据的准确性，我们在每个时间段都读取10个电压值，去掉值和值后取算术平均值作为输出电压值，则得到的电压值为：U=（∑8i=1Ui）/8.

　　系统对32路数据读取频率为2.5Hz，读取10个电压值的时间为［1/（2.5Hz）］×10=4s.对比传统检测方法，该自动检测系统不但提高了检测数据的性，而且将每次的检测时间从原来的122s缩短到4s，减小了时间误差。系统还考虑了意外断电情况，设置了断点保护功能模块。如意外断电，续电后可以继续未正常结束的检测过程，从断点处重新开始数据采集和检测。电压检测模块流程设计如图4.

　　该模块完成检测系统的数据查询功能，用户可以对产品型号、生产日期、检测日期、合格情况等各项信息进行组合查询，打印查询结果或输出报表。失重式喂料机系统还可定期将份数据导出到后硬盘或光盘，使历史检测数据不慎被破坏时可以恢复。

　　我们为某工研制的称重传感器高自动检测系统集高数据采集、数据处理、搬运机械手控制功能于一身，提高了传感器的检测效率，避免了人为误差，节约了人力资源，实现了检测流程的自动化;系统软件界面简洁、操作简单、功能完善，为检测人员带来了操作上的很大便利。该自动检测系统目前已正常运行5个月，在生产实践中表现出了其高效性、高可靠性和高稳定性。

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