高精度智能数字称重系统的设计及其实现

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2、和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于校内导师签名：论文作者签名：保密口，在年解密后适用本版权书。校外导师签名：垄年凡沙，f年多月乡日彤．．一蕃骼心於孙一一上海师范大学学位论文中文摘要摘要称重传感器作为自动控制计量的重要核心元件被大量应用在各种领域≯目前广泛应用的传统的二次仪表式称重传感器将应变电桥输出的模拟信号直接传送到二次仪表，再经过放大、模数转换后显示输出。

3、因此存在传输距离短，组网能力有限，二次放大引入误差等问题。本文针对目前国内通用的称重传感器存在的问题，提出了一种称重传感器直接数字化处理的方案，在前端模拟信号数字化后进行了信号的滤波，并且将滤波器算法在ARMCortex—M3平台上进行了优化，从而提高了数据的精度与数据的稳定性，系统精度达到相关标准的精度要求。通过使用嵌入式实时操作系统RT—Thread，使整套系统更加适应于移植到其他系统平台，通过嵌入式操作系统的驱动，任务处理等部分的分离，使得设计流程更加清晰化，独立化，从而在软件上具有模块化的优势

4、，由于模块化的设计，使得只要有相关硬件驱动支持可以快速应用于不同的输出介质上(比如485总线或是网络接口等)。所以本文着重关注前端数据采集与滤波算法部分而简化输出部分与滤波后的线性矫正等部分。本文共分六章，第一章介绍了称重传感器的历史背景、现状，遇到的问题，研究意义与创新点等内容；第二章整体介绍了本文设计的称重传感系统的整体设计流程方案，包括了软件部分、硬件部分与器件选型等设计方案；第三章详细介绍了前端模拟采集部分调理电路与模数转换部分的设计，通过一些器件的特性应用，使得前端模拟信号的采集更加灵活，在

5、噪声控制方面也有进一步的提升；第四章详细介绍了滤波系统的设计思想与Matiab辅助设计滤波器的过程，并且通过仿真测试验证了滤波器，在第五章中完成硬件上的移植与调试的过程，并且通过实际硬件测试，验证了动态称重系统的设计。关键词ADSl25l称重传感器动态称重系统FIR滤波RT-Thread上海师范大学学位论文英文摘要AbstractThispaperdealswithdesigningofdigitalloadcellcensorsystemwhichfeatureshighaccuracyandlow

6、sensitivitytonoise．Thetraditionalanalog—digitalconversionweighscalehasproblemsthatitcannotusedbyalong—distancesignaltransferandlowaccuracyofit．What’Smore，thetraditionalloadcellsystemislowaccuracyandnotconvenientata11．Thisdesignaimstosolvetheseproblemsan

7、dlimitationsSOthattheaccuracyandlong—distancefeatureswillnolongerbeaproblem．ByportingadigitalfilterandallsystemtochipbasedonARMcortex-M3，thecostandstabilityandaccuracyofthewholesystemhasbeenimproved．Designedwiththereal—timeoperationsystemRT-Thread，thewh

8、olesystemcanbedevelopedaseachsinglepartlikeADCdrivers’part，FIRfilterpart，andtheUIpart．Aswecansee，themostimportantpartistheADCandFIRfilter，SO，thispaperwillignoretheotherpartslikeUIandcommunicationprotocol，whichisquiteeasybyapplyin