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一、概述

    工業(yè)級(jí)稱重控制儀表產(chǎn)品的生命力取決于其質(zhì)量及可靠性的高低。產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品滿足使用要求所具有的全部特征和特性，即產(chǎn)品的性能、壽命、可靠性、可維護(hù)性、維護(hù)保障性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等;產(chǎn)品可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要內(nèi)容。據(jù)調(diào)查，影響產(chǎn)品或系統(tǒng)可靠性的原因中，40%是設(shè)計(jì)技術(shù)水平的高低，30%屬于元器件選擇是否適中，15%是屬于生產(chǎn)制造工藝方法和水平情況，10%屬于全面質(zhì)量管理的深入程度，5%屬于使用、維護(hù)情況的好壞，因而設(shè)計(jì)是保證儀表質(zhì)量和可靠性的前提和基礎(chǔ)。另一方面，企業(yè)受利潤最大化驅(qū)使，必然追求產(chǎn)品成本的最小化;因此，工業(yè)稱重儀表的高性價(jià)比是衡器廠商不懈求索的永恒主題。

二、主要技術(shù)參數(shù)

作為稱重儀表，首先必須滿足計(jì)量精度的要求，而作為工業(yè)應(yīng)用場合，儀表要能適應(yīng)現(xiàn)場的各種惡劣環(huán)境，為此，特提出以下這些技術(shù)參數(shù)，作為后續(xù)設(shè)計(jì)探討的基本依據(jù)。

二、低成本軟硬件優(yōu)化方案

    電子技術(shù)特別是數(shù)模混合集成技術(shù)的飛速發(fā)展，為工業(yè)稱重儀表硬件電路低成本化設(shè)計(jì)上提供了條件。有關(guān)新型I2C存貯器及時(shí)鐘器件、新型E一△A/D、新型RISC結(jié)構(gòu)的微處理器可以大大簡化電路，極大提高了電路性能，在實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)越來越廣泛被采用。

    (一)基本功能模塊的優(yōu)化

    基本功能模塊是儀表組成的核心部分，直接決定了儀表性能的好壞及成本的高低;而其中最為關(guān)鍵的器件該是MCU莫屬了，MCU即單片微處理器，是智能化儀表的大腦和心臟。根據(jù)MCU的不同選擇，目前市場上的稱重儀表的基本功能電路可概括為以下幾種組合模式:

    模式A: AMP+A/D+MCU+擴(kuò)展RAM+擴(kuò)展EPROM+擴(kuò)展I/O+ E2PROM+鍵盤+顯示驅(qū)動(dòng)器+WDT

    分析:典型芯片有8031/8039/80049/8751等。屬早期MCU芯片，很多功能在外部擴(kuò)展，MCU芯片及其擴(kuò)展芯片已漸漸被市場淘汰，芯片集成商為應(yīng)付早期產(chǎn)品只在少量生產(chǎn)，故芯片價(jià)格相當(dāng)昂貴;該組合模式產(chǎn)品的穩(wěn)定性及抗干擾性能也很差，產(chǎn)品難以通過EMC測試。

    模式B : AMP+A/D+MCU+ E2PROM+鍵盤+顯示驅(qū)動(dòng)器+WDT

    分析:MCU典型芯片有AT89CSX系列、W78ESX等，片內(nèi)具有 FLASH程序存貯器。

    由于該系列MCU無WDT功能，設(shè)計(jì)時(shí)要在外部護(hù)展，因而增加了一定的硬件成本，同時(shí)該系列MCU的I/O口無EMI/EMS處理措施，給產(chǎn)品可靠性留下隱患。優(yōu)勢是與模式A相比其性價(jià)比有所提高，目前稱重控制儀采用該模式仍比較廣泛。

    模式C:A/D+MCU+顯示/鍵盤

    分析:MCU典型芯片有STC89XX系列、AVR系列等，該系列MCU內(nèi)部集成了E2PROM及WDT功能，I/O口有EM C措施，且價(jià)格不比模式B用MCU貴。因此儀表可靠性及硬件成本均得到極大改善。

    模式D: MCU+ E2PROM+顯示/鍵盤

    分析:MCU將AMP, A/D及微處理器集成在一塊芯片內(nèi)，屬混合信號(hào)MCU，代表芯片有某公司的AduBXX, 某公司的MSC121X, 某公司的C8051F35X，等。該模式更加簡化電路，在小型化、節(jié)電或本安應(yīng)用中不失為一種好的選擇方案。

三、結(jié)論

    綜上所述，工業(yè)稱重儀表的低成本優(yōu)化設(shè)計(jì)，離不開電子新技術(shù)的廣泛采用。新型MCU、新型I2C器件、新型E一△A/D等器件的選用及功能模塊化設(shè)計(jì)將使儀表整機(jī)成本變得極低;另一方面，新技術(shù)應(yīng)用加精心設(shè)計(jì)也使儀表EMC性能得到根本提高。而模塊的高性能化設(shè)計(jì)和先進(jìn)控制技術(shù)的應(yīng)用極大地提升儀表的檔次?？傊?，高性價(jià)比工業(yè)稱重控制儀是市場之求，企業(yè)創(chuàng)富之源。

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