基于AD537的信号变送模块在皮带秤中的应用

　　引言

　　电子皮带秤是皮带输送线上物料一动态计量的主要计量器具，对物料一贸易结算、能源管理和生产过程控制具有重要意义。电子皮带秤在火电厂的原煤计量中有广泛的应用，火电厂电子皮带秤般安装在输煤栈桥的皮带输煤机上，其运行环境较差。振动、粉尘、噪声、电机启动电场和磁场十扰、环境湿度、原煤含水量变化、人为清洁冲洗等各种囚索都对电子皮带秤的称重精度有很大影响。在影响电子皮带秤计量精度的众多因索中，称重传感器信号的变送与远距离传输问题是其中重要的囚索之这是山于在实际应用中称重传感器安装在皮带输送机上，而计量仪器们们安放在仪器仪表监控室，两者之间几到几百米的距离，称重传感器的几百微伏至几}毫伏输出信号极易受到十扰。所以研究抗十扰能力强、实时性好、适介于远距离传输的信号变送和传输技术对保证皮带秤的精度具有重要意义。为此，本文提出了传感器的数字化方案，即将传感器输出的微弱电压信号，经过放大滤波后，丙通过V/F转换，白接输出与模拟量相对应的频率信号。

　　1 AD537工作原理及引脚说明:

　　AD537 是美国 ADI(Analog Devices Inc)公司推出的一种新型高精度、高线性度电压/频率转换器。它由高阻抗的输入放大器、精确的振荡系统、准确的内部基准发生器和高输出电流驱动器组成, 可以直接接收正、负极性的电压、电流等小信号;经简单变换,还可用作频率/电压转换器,组成锁相环电路。

　　AD537 采用两种封装分别是14 管脚双列直插式和10 管脚金属罐式,芯片管脚定义分别如图1-1、图1-2 所示。

　　其工作原理为: 运算放大器用作输入缓冲级,它可以将输入的电压、电流信号转换为电流信号来驱动它所连接的 NPN 型三极管,同时对输入信号进行放大,当输入信号为满量程时,转换效果最好,此时经三极管集电极流入电流/频率转换器的电流为1mA。流入电流/频率转换器 (一种多谐振荡器)的驱动电流不仅为它提供静态偏置, 还向外接的用来设置满量程频率范围的电容进行充电, 这种偏置结构使得振荡器在输入电流为0.1uA~2000uA 时,表现出较高的线性度。

　　振荡器产生的方波可以直接驱动输出级的 NPN 型晶体管。这种直流驱动形式允许逻辑接口参考电平不同于 。尤其应该指出的是,在双列直插式封装中,可以通过 SYNC 管脚来关闭 AD537 的内部振荡器,而使用外部振荡器。基准发生器中的带通电路不仅能为放大器和振荡器提供基准和偏置, 还可以提供高精度、低温度系数的 1.00V 标准电压输出。同时,也能够提供与绝对温度变化成正比(斜率为 1mV/K)的 输出。AD537 的主要特点如下: