基于TMS320VC5402芯片对粉粒状物料动态称重技术的研究

　　引言

　　我国作为个人日大国，是世界第一大食品生产国。近年来随着人们膳食结构的调整和饮食习惯的改变，促进了食品加工业的快速发展，需要大量高品质的包装机械和食品加工机械。末来几年食品和包装机械的需求量将会大幅度增力Ilo据有关方而预计，到2008年，我国食品机械及包装工业产值将达到 440 亿元，年均增长率可达 10%。目前食品机械和包装设备销售势头都比较好。到2008 年，国内市场食品机械和包装设备的总需求应为650 亿元左右，即每年保持12%以上的增长率才能满足市场需求。

　　再次，国外市场对食品包装机械的需求大大增加：世界第二大食品生产国印度，食品工业规模却相对较小，随着人们生活水平的提高，对精加工食品、快速方便食品需求增多，因此，对食品包装机械、方便食品加工机械等需求旺盛。而中国的食品包装机械，虽然质量一般，但由于价格低廉，仍然深受欢迎。除了印度，阿联酋还非常需要中国的包装机械和食品机械，这里的市场潜力很大，前景看好。中国产品，尤其是中、小型包装机械和食品加工机械，比较适合阿联酋乃至整个中东地区的市场需求。究其原因，一是因为阿联酋的包装机械制造业尚未真正起步，而市场对包装机械需求量却与日俱增。二是阿联酋工业基础薄弱，国民存在重商轻工观念。这为中国包装和食品加工机械进入阿联酋市场进行产品销售和生产制造，提供了难得的机遇和巨大的潜在市场。

　　国内的大力发展与国际市场的适时开拓与进入，势必给食品包装机械市场带来更好的利润发展空间。我国的食品和包装机械行业近些年来所取得的成绩是显著的，但与西方发达国家的产品相比仍存在20年的技术差距。我国现有的一些包装机械产品技术含量不高，特别是在定量称重环节上，无论是速度还是精度都法与欧美国家的同类产品相抗衡，对我国食品和包装机械行业的整体发展已经造成了一定的阻碍。因此，在快速自动称量中如何提高动态称量准确度，一直是包装机械企业急需解决的难题[1]。

　　1 设计的基本框架

　　本文的设计是基于我国定量称重包装机械的市场情况和发展趋势所提出的[2]，它利用了数字信号处理器(DSP)其独特的结构和快速实现各种数字信号处理算法的突出优点，对如何提高包装机的速度和精度提出了改进方案[3]。其设计基本框架如图1所示。

　　如图 1 所示，称料斗受到的力大小由称重传感器转换成与之相应的电压信号，该电压信号经 OP07 放大器放大后再 A/D转换成离散的数字信号，将此数字信号送入 DSP 进行处理并换算成一个判断值。把判断值和参考值做比较，当达到或超过时，DSP 停止电磁振动给料器下料，触发料斗开门装置打开排料门卸料，物料落入包装容器中，完成一个充填周期。