便携式无线称重仪表的抗干扰设计

　　一、概述

　　随着无线电子吊秤在农业、医疗、电力、工矿企业的广泛应用，对电子吊秤的现场可操作性和抗干扰能力的要求是越来越高。近年来，电子技术的发展，特别是表面贴装工艺的成熟以及回流焊机的广泛应用，为称重仪表向小型、便携的方向发展提供了广阔的空间，更为研制开发便携式称重仪表提供了有力的技术支撑。称重仪表主要是通过接收机与译码电路来实现重量信号的解调以及向二进制数字信号的转换，进而通过单片机及其模块化结构的程序设计对该仪表的称重功能进行控制。测试表明，经过特殊设计的称重仪表与无线数传秤体配套使用，才能真正具有性能稳定、测量准确、抗干扰能力强、携带方便等特点，且符合国际三级秤标准的要求。

　　二、无线称重仪表的基本原理

　　(一) 基本结构及原理

　　无线数传秤体部分基本结构如图 1 所示，

　　无线称重仪表的基本结构如图 2 所示。为增强设备的抗干扰能力，无线数字信号接收/发射机采用调频方式，在国家规定的 450MHz 和 230MHz2 个频段内对载波的频率进行调制 / 解调。无线数传秤体发射机发出的信号即为调制后的数字重量信号，无线称重仪表经过接收 / 解调后得到秤体发射机发出的数字重量信号。

　　无线数传电子吊秤是利用应变式传感器受力后其变形与输出电压信号呈线性比例的特点来工作的。也就是说，通过应变式传感器可以将吊秤所承受的重力信号(输入信号)转变为电压信号(输出信号)，经过运算放大器放大和 A/D 转换芯片变换为数字信号，该数字信号经调制后由信号发射机发出。为避免发射机对外部设备的干扰，发射机应采用金属外壳进行屏蔽。

　　(二) 称重仪表系统硬件结构的抗干扰措施该称重仪表控制系统主要由中央处理单元

　　(CPU)、信号接收装置(接收机)、键盘、时钟电路、EEPROM、LCD 显示模块、打印机及 RS232C 接口等部分组成。

　　(1) 中央处理单元

　　为了提高中央处理单元即单片机的抗干扰能力，采用可在低电压(2.5V)状态下工作的芯片，这样即使来自电源的干扰很强，一般也不会将 6V 供电降到 2.5V 以下，从而保证中央处理单元的正常工作。单片机可选用 MCS—51 系列如 89V516，它采用的是 CMOS 生产工艺，本身具有较强的抗干扰能力，工作频率设计在 10～20MHz之间比较好，既兼顾速度又能保证系统的稳定工作。

　　(2) 液晶显示模块

　　为了便于安装和未来升级显示模块的方便，液晶显示模块与单片机所在的主板是分开的，在液晶显示模块的电源与地之间并入 220uF 和0.01uF 的电容可有效地降低来自线路的干扰。单片机 89V516 在串行口中接收到来自秤体的重量信号后对其进行设别、判断和分析，剔除不正常(干扰) 信号，经软件滤波、运算和显示变换，并将变换后的数据送往液晶显示模块进行显示，显示更新频率一般为 5—10 次 / 秒。