1引言
在工業應用中，經常需要將一些顆粒狀或粉狀的物料進行定量包裝或配料控製。例如粉狀農藥或食用調味料的定量小包裝、冶煉係統中的配料係統等。在過去的應用中經常釆用定容式的計量控製方法，即使用特定容積的容器,通過控製物料的體積來達到定量的目的，如螺旋推進式給料器等。隨著應用中精度控製及速度要求的不斷提高，定容式的計量控製方法已經逐漸不能滿足需要。稱重式振動給料器是一種理想的取代方案。
2工作原理分析
稱重式振動給料器的主要工作過程如下：係統啟動後，將待包裝物料的重量通過稱重控製儀表鍵盤輸入到儀表，然後按下開始鍵，使大小振動器開始振動、下料。物料落入秤鬥中，當稱得的重量與所設定的重量值相差不大於50g時，大振動器停止振動，小振動器繼續振動放料；當稱得的重量與所設定的重量值相等時，小振動器停止放料，進入卸料等待狀態。在光電檢測器1檢測到有包裝袋放到預定位置後，則啟動電動機並帶動稱重鬥翻轉；當光電檢測器2檢測到秤鬥翻轉到預定位置後，就關閉電機停止翻轉,並等待一段時間讓物料卸完，然後電機帶動秤鬥開始自動反轉；當光電檢測器3檢測到秤鬥回複到原位後，便停止電機，同時啟動大小振動器，開始放料。如此反複，完成整個工作任務。其工作流程如圖1所示。
在投入使用前，由於秤鬥本身有一定的重量，要對其進行標定。通過標定可以把稱重斜率、秤鬥重量存入片外掉電保持存儲器中，以備稱重時調用其值來計算

圖1係統工作流程圖
物料的實際重量。其公式如下
實際物重=稱重斜率X（A/D轉換得到的數據-秤鬥重量）
3係統硬件框圖
本係統主要由稱重鬥、振動給料器和控製儀表等組成。在整個係統中，控製儀表為核心部分。控製儀表硬件電路部分主要由信號釆集與處理、A/D轉換、片外數據存儲、LED顯示、鍵盤等單元模塊電路組成。其結構框圖如圖2所示。
3-1單片機的選擇
為了節省片外存儲器的擴展，提高單片機的運行速度，我們決定使用於89C51兼容的由台灣華邦公司生產的W77E58。
3-2運放的選擇

圖2係統結構框圖
由於從傳感器輸出的電壓信號很微弱，所設定傳感器靈敏度為2mV/V,當供電電壓為9V時,傳感器的滿負輸出僅為18mV,所以這個信號在進行A/D轉換前需要通過運算放大器進行放大，由於後級的A/D轉換的精度要求較高，所以此處對運算放大器的精度要求比較高。綜合以上考慮，此處采用高精度低漂移的運放，用於設置運算放大倍數的電阻也采用高精度的電阻器。在本係統中所采用的運放是BB公司的OPA2277,電阻采用蚌埠貝迪斯的E2係列高精密電阻,具體計算公式如下：
本係統的放大倍數為:R6/R5=16O
分辨率:在本係統中24位的分辨率隻用到16位，用百分數表示為
1—65536=0.00015%
因為本係統的壓力傳感器的滿量程輸出為18mV,A/D轉換器的最小電壓值為
18X0.00015=0.00027mV
3.3A/D轉換器的選擇
由於衡器工作的實時性，對A/D轉換器的速度和精度要求比較高。為提高采樣的準確性,釆用電阻應變片式壓力傳感器來感應壓力的變化，通過轉換電橋放大輸給A/D轉換器。為了提高轉換精度我們采用了24位串行的A/D轉換器ADS1210。
4係統軟件設計
從工作原理來看整個係統的工作過程大致可以分為4個步驟：
(1)鍵盤設置、控製過程。通過鍵盤可以設置所要稱量的重量、顯示的分辨率、稱重的精度等。
(2)單片機從A/D轉換器讀取釆樣數據，並進行相應的運算、處理過程。這一過程是稱重控製儀表的核心部分，也是軟件程序編輯的重點。
(3)顯示過程。具有一定的實時性。
(4)對外控製過程。通過這一過程可以及時了解到何時停止大振動器、何時停止小振動器、何時稱重完成、何時接料、卸料等。
這4個過程在某種程度上可以說是同時完成的，這就要求在程序設計上對其進行不停的循環掃描。

從係統上電時刻起，主程序便開始運行。首先進行各種初始化(包括ADS1210的初始化、單片機本身的一些初始化、從AT24C02中讀取標定值等)。之後程序便進入了正式的主循環，即對上述4大過程進行分別掃描、判斷，這樣周而複始,直至完成所有的稱量工作。5結論
目前，該設備已投入使用，實際運行表明，該設備運行穩定可靠，操作簡單,性能價格比高，滿足設計要求。作為一個可自動加配料、稱重和卸料的電子衡器,靜態稱重的精度滿足國家三級秤的要求，符合國家對包裝行業包裝精度的強製鑒定標準。具有較高的推廣應用價值。

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