一种应变自动调零系统的制作方法

本技术涉及应变自动调零系统，具体地说，涉及一种应变自动调零系统。

背景技术：

1、在工业现场应用中，使用电阻应变片式传感器测量应变数值时，受电阻应变片个体操作的差异性、传输线路的损耗、温度漂移等因素的影响，都会对信号的零位点造成影响。初始零位点的固定会影响到输入信号的有效范围，对实际测量数据有着重要的意义。例如：在应变信号量程范围为±10毫应变的系统中，假设零点电位置于1毫应变，则实际量程将会变成-11毫应变到9毫应变的范围，正量程范围会减小1毫应变。因此，应变信号必须在采集之前进行调零处理。

2、传统的调零方式分为两种，软件调零和硬件调零。软件调零是通过程序上写入相应参数来改变默认零位点的数值进行调零，虽然方式简单，但是不能恢复信号范围的影响。硬件调零是在恒压供电的应变桥上增加一个电位器，类似于把桥路作为滑动变阻器的形式，或者以并联电阻的方式，加以人工拨动滑动变阻器，使得应变片的输出达到初始零位。但人工调零的方式操作繁琐，不能进行动态调节。不仅需要人员走到各个位置，占据了大量的调试测量时间，而且工业上存在一些特殊的地理位置不具备人工调零的条件。且人工调节的准确性偏低，一致性较差，对后续数据的采集也会造成不可挽回的影响。随着电子技术的发展，自动调零的方式会逐步取代人工手动调零。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种应变自动调零系统，可以有效保留原本的测量信号范围，且相较于输入电压调节零位点来说，代价更小。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

3、一种应变自动调零系统，包括：

4、增益放大器，用于对输入的应变输入信号进行放大；

5、滤波器，用于对采集放大后的应变信号进行滤波；

6、微控制器，用于采集应变距离零位点的偏差，对应变数据进行处理分析，形成实时闭环。

7、在一优选的实施例中，所述的应变自动调零系统，还包括：

8、数据存储模块，与所述微控制器相连接，使用spi协议进行零点电位的存储和读取。

9、在一优选的实施例中，所述的应变自动调零系统，还包括：

10、数模转换模块，与所述微控制器相连接，用于输出一个初始基准电压至增益放大器，所述增益放大器产生的零位偏差电压与数模转换模块输出的电压相互叠加，经过增益放大后将应变信号发送给外部采集装置。

11、在一优选的实施例中，所述增益放大器包括运算放大器和增益电阻，用于将输入小信号进行幅度放大；

12、滤波器，由rc器件组成，用于滤除截止频率以外的干扰和噪声信号；

13、微控制器，用于对所述应变信号进行采集，同时对采集后的应变信号进行处理，以输出数字信号；

14、数模转换器，用于将所述微控制器输出的数字信号转换为模拟信号。

15、本实用新型的上述方案至少包括以下有益效果：

16、本实用新型的上述方案，

17、本实用新型通过注入小电流的调零方式，硬件上调节系统的零位点，可以有效保留原本的测量信号范围，且相较于输入电压调节零位点来说，代价更小。

18、本实用新型取代了人工调零的繁琐操作，使用高精度模数转换芯片提高了调零精度，可进行大范围调零操作，节省了调零时间，提高通道一致性，提高了调零效率，具有存储功能，可分别存储绝对零位点和相对零位点时的数模转换设置参数，在下一次系统上电中，可直接应用。

技术特征：

1.一种应变自动调零系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的应变自动调零系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的应变自动调零系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的应变自动调零系统，其特征在于，所述增益放大器(2)包括运算放大器和增益电阻，用于将输入小信号进行幅度放大；

技术总结
本技术提供一种应变自动调零系统，包括：增益放大器，用于对输入的应变输入信号进行放大；滤波器，用于对采集放大后的应变信号进行滤波；微控制器，用于采集应变距离零位点的偏差，对应变数据进行处理分析，形成实时闭环。本技术的方案通过使用高精度模数转换芯片提高了调零精度，可进行大范围调零操作，节省了调零时间，提高通道一致性，提高了调零效率，具有存储功能，可分别存储绝对零位点和相对零位点的设置参数，在下一次系统上电中，可直接应用。

技术研发人员：李欣蓉,李纪研,张明涛
受保护的技术使用者：北京锐科环宇科技有限公司
技术研发日：20230727
技术公布日：2024/1/22