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传感器与微系统( I'ransducer and Microsystem Technologies)
2012年第31卷第10期
基于CS5532的水分测定仪称重模块设计
李建闽,滕召胜,林海军,王建财
(湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082
摘要:物质的水分含量是决定物质物理、化学、生物特性的重要指标,其准确测定具有重要意义。现有
的水分测定仪称重结果的测量精度和实时性往往难以同时满足要求。为此,设计了一种基于CS5532的水
分测定仪称重模块,阐述了称重传感器的工作原理,给出了称重模块的硬件电路设计,并详细描述了称重
据的预处理策略及其实现方法。实验结果表明:基于该模块的水分测定仪测定结果响应快、实时性好,
称重精度为1mg,水分测量误差不大于0.1%,响应时间小于0.4s,稳定时间不大于5s。
关键词:粗差剔除;3o准则;数据预处理;CS5532;水分测定仪
中图分类号:TP216文献标识码:A文章编号:1000-9787(2012)10-0106-083
Design of weighing module of moisture analyzer
based on CS5532
LI Jian-min, TENG Zhao-sheng, LIN Hai-jun, WANG Jian-cai
School of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China
Abstract The moisture content of substance is an imporlant indicator to determine the physical, chemical and
biological characteristics of the substance, and accurate measurement of moisture content has important
significance. The exist moisture analyzer cannot satisfy the precision of measurement and the real-time performance
f weighing simultaneously. A weighing module of moisture analyzer based on CS5532 is designed and the working
orinciple of weighing module is discussed, and the hardware circuit design is described in detail. The experimental
results show that the moisture analyzer based on this designed module has quick response of test result and well
real-time performance with precision of 0. Img. The moisture measurement error is less than 0. 1%o, the response
time is less than 0.4s and the stabilization time is less than 5 s
.ey words gross error elimination; 3 rule; data pretreatment; CS5532; moisture analyzer
0引言
传感器工作原理
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高,物质的水
电阻应变式称重传感器是将4只电阻应变计粘贴在弹
分检测已广泛运用于生产、加工、运输、储藏和消费领域。目性敏感元件上,然后以适当方式组成惠斯通电桥。称重传
前,水分检测的主要方法有:烘干失重法、化学法、电测法和感器承受载荷时,应变计电阻改变,电桥失去平衡,传感器
射线法等。其中烘干失重法也称经典法,是绝大部分物质检
输出的电压信号与被测载荷重量成比例。应变式称重传感
测的常用方法,也是水分测定的标准方法和仲裁依据り。
器的工作原理如图1所示。
现有的水分测定仪将干燥箱和电子天平结合为一体,
解决了样品从干燥箱取出进行称重过程中吸收水分带来的
操作误差问题,但称重数椐的测量精度和称重结果的实时
性往往难以同时达到。为此,本文设计了一种基于CS5532
U。
的水分测定仪称重模块,阐述了称重传感器的工作原理,给
出了称重模块的硬件电路设计,并详细描述了称重数据的
预处理策略及其实现方法。实验结棊表明:该称重模块测
图1称重传感器电桥电路
量精度高,系统突时性好。
ig 1 Bridge circuit of weighting sensor
收稿日期:2012-03-02