称重选别机动态称重测控系统硬件设计
介绍了称重式果蔬称重选别机的流水线结构， 并简要描述了称重选别机所采用的悬臂梁式称重传感器的原理和该称重选别机所选择的称重传感器的主要指标。较为详细地阐述了作者设计的一款称重式果蔬称重选别机控制器的工作原理，重量分选秤， 并就该水果ji的实现方案进行了一些细节的讨论并指出了数据处理过程中软硬件资源使用的难点。
3 控制器原理
3. 1 称重传感器的选择
称重选别机测量果蔬重量的效果决定于称重传感器的选择与安装。本设计选择悬臂梁式称重传感器，重量称重系统， 它是利__用电阻应变原理设计的传感器。当重力以垂直方向作用于铝质悬臂梁的末端时， 梁的上表面产生拉应变， 下表面产生压应变， 上下表面的应变大小相等符号相反。
粘贴在上下表面的应变片也随之拉伸和缩短。得到正负相间的电阻值的变化， 将电阻值转化为电压信号的电路为惠斯登电桥( 图1) 。由于四只电阻的温度环境相同， 在环境温度发生漂移时， 漂移值相互抵消， 可以抑制温度变化的影响[ 2] 。
桥臂电阻由R 1 至R 4 四个应变电阻组成， US L为激励电压。当四个电阻平衡时， USC 输出为零， 当悬臂梁受力变形造成应变电阻失去平衡时， USC输出线性反映电阻变形的情况。测量这一电压的变化， 就得到被测物体的重量 。
我们选择的传感器灵敏度( D) 为2±10%mV / V;建议激励电压: 5V ～15 V( DC/ A C)
选激励电压为10V ， 则由激励电压和灵敏度的关系可计算出该传感器最大输出电压信号应为:V OUT = VI N ×D= 10V×2mV/ V = 20mV
这一信号幅度比较弱， 不能直接用来进行A/ D 转换， 因此在进入A / D 转换之前加信号放大器。该额定容量范围比较宽泛， 可以满足称重选别机分选不同种类果蔬的需求， 通常分选柚子、西瓜一类大体积果蔬的称重选别机可采用上限， 而一般分选橙子、苹果之类的中等尺寸的果蔬称重选别机则选用5kg 容量即可。由于果蔬动态传感出来的信号是一个幅度较大的振荡波，因此， 此项指标的上限应该选择比所称果蔬上限至少大一倍， 以防止测量出的波形发生截止失真。
3. 2 控制器原理框图
控制器包括控制板和电磁阀驱动板两个部分。控制板的核心是一片C8051F020 型CPU， 此外配有存储器、A/ D 转换器、信号放大电路和光电隔离电路等。驱动板则是一片89C51 型CPU 、1 6 路信号功率放大电路和16 路抗电磁阀反冲电压的尖峰吸收电路 。主CPU 使用内部RAM 作为数据缓冲区， 内部FLASH 作为程序存储区， 由于测量和计算过程中有许多中间变量需要快速读写， 并且断电后需要继续保留， 因此另外加了一片32kB 的FM18L08 铁电存储器。存储器的地址线A0-A14 与CPU 的P60-P67 和P50-P56 相连， 数据线D0-D7 占用CPU 的P70-P77。光计数传感器输出的数字信号通过一个光隔离电路接入CPU 的P40 号I/ O 口线。用于确定每个果杯进入称重段的准确时机。 左右两条轨道的称重传感器信号首先经过一个平衡混合电路， 将左右两轨的重量进行加法合成， 同时将毫伏级的弱电压信号放大至0V ～5V 。放大后的信号是一个振荡幅度很大的近似阻尼振荡信号。
中国制造业的未来
频繁的外资撤离氛围正笼罩着中国制造业。外资撤离潮，实体经济衰落一时间成为热点。普遍分析认为，人力成本上升是主要原因。放眼全球，常熟重量，美国、日本等制造业大国都曾经历过制造业外流，然而历经调整、重塑，仍旧屹立于世界制造前列。因此，外资撤离与否并不重要，重要的是，中国制造业的未来在哪里?
在全球化制造体系中，跨国公司依靠较强的核心能力，占据着价值链和产业链的上端，控制核心技术和高端产品、高附加值环节，借此大规模占领海外市场和获取高额利润。然而，中国制造生产的多是技术含量相对较低的产品。一台电脑，芯片生产于硅谷，用日本的精密机械进行制造，台湾生产主板，在东莞生产外围设备，最终组成产品。 重量选别机
不少制造企业盲目短视，为了眼前利益放弃长远规划，企业家有惰性，重量分级设备，对产品的创新和研发投入不够。相比于10年、20年前，中国产业工人无论是素质还是技能都有大幅提升。我国制造业整体水平不高，和我国生产方式的落后有关。这也导致从业人员即使拥有高水平高素质，也无用武之地。 自动分选秤
美国在“新一代制造计划”中指出，未来的制造模式将具有批量小、质量高、成本低、交货期短、生产柔性、环境友好的特点。未来的制造企业将是：以人、管理及技术三要素组成，以人为本。美国通用电气(GE)于2012年秋季提出了“工业互联网”(IndustrialInternet)概念，这是一个将产业设备与IT融合的概念，目标是通过高功能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等的组合，大幅提高现有产业的效率并创造新产业。 自动称重机
日本铸造工厂则提出了3R的环境保护新概念，即：减少废弃物、重用及回用。与此同时，日本各企业也在推进M2M和大数据应用。对于3D打印机等尖端技术，日本政府也加大了财政投入。2014年，经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象，计划当年投资45亿日元，实施名为“以3D造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目，开发世界最gao水平的金属粉末造型用3D打印机。 自动检重秤
作为全球制造业最ju竞争力的国家，德国“工业4.0”很好地契合了德国自2013年以来力推的创新概念。“工业4.0”项目主要分为两大主题，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。 高精度检重秤
美国、日本、德国的上述做法，揭示了世界制造业的发展趋势，即制造的全球化、技术的高级化、产业的集群化和制造的绿色化。
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