地磅過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)精度的提高方法

地磅過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)精度的提高方法有哪些呢？今天上海鷹衡技術(shù)部告訴您：
一、過(guò)零比較器的工作原理
過(guò)零比較器是一種用來(lái)檢測(cè)輸入信號(hào)過(guò)零時(shí)刻的電路，即將信號(hào)與某一設(shè)定閥值比較，判斷地磅信號(hào)距離零點(diǎn)的遠(yuǎn)近，從而撲捉信號(hào)過(guò)零點(diǎn)。具體檢測(cè)過(guò)程是首先地磅傳感器采集電壓電流信號(hào)，然后將其送入過(guò)零比較器中進(jìn)行比較判斷，最后輸出同周期的過(guò)零脈沖信號(hào)。常用的過(guò)零檢測(cè)方法如圖1所示，當(dāng)輸入信號(hào)電壓＞0V時(shí)，輸出正脈沖；當(dāng)輸出電壓＜0V時(shí)，輸出負(fù)脈沖，通過(guò)檢測(cè)輸出脈沖的跳變，即可檢測(cè)出輸入信號(hào)的電壓過(guò)零點(diǎn)；而輸出脈沖的上升沿和下降沿則分別反映了信號(hào)電壓的上升過(guò)零點(diǎn)和下降過(guò)零點(diǎn)。
二、傳統(tǒng)電壓過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路存在的問(wèn)題
根據(jù)上述過(guò)零檢測(cè)的原理，傳統(tǒng)的過(guò)零檢測(cè)電路如圖2所示，由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)，噪聲等因素，導(dǎo)致多過(guò)零現(xiàn)象和實(shí)際基波零點(diǎn)和提取的零點(diǎn)誤差較大，電路中的運(yùn)算放大器產(chǎn)生了主要影響因素。
1.運(yùn)放構(gòu)成過(guò)零比較器存在相位誤差
運(yùn)放具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)，但是由運(yùn)放構(gòu)成的過(guò)零比較器存在著相位誤差，為減小相位誤差，可以對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，其中因放大造成的波峰，波谷失真對(duì)于過(guò)零檢測(cè)不構(gòu)成影響。
2.運(yùn)放自身穩(wěn)定性
溫度漂移，輸入失調(diào)等影響運(yùn)放性能穩(wěn)定的因素也會(huì)造成過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)精度下降，此時(shí)選擇運(yùn)放時(shí)還應(yīng)考慮到高速轉(zhuǎn)換速率。
三、方案的提出
出于經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的角度考慮，采用了運(yùn)放構(gòu)成兩次放大，再進(jìn)行比較。圖3所示為改進(jìn)的過(guò)零檢測(cè)電路。
1.限幅電路
由電阻R2二極管D1 D2組成，限幅電路所起的作用有兩個(gè)方面：一是保護(hù)作用，防止因差模電壓過(guò)大而損壞運(yùn)放；二是減小輸入電壓使正負(fù)電源電壓在有限的供電范圍內(nèi)輸出電壓均不會(huì)失真，這里，信號(hào)頂部和底部被截不影響過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)。
2.兩組運(yùn)放放大電路
使用LF353運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)的兩極放大，每級(jí)放大倍數(shù)約為100，即進(jìn)行了10000倍放大，LF353具有增益高，共模抑制比高，工作穩(wěn)定，補(bǔ)償簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。如圖 4所示。
3.專(zhuān)用過(guò)零比較電路
LM311組成的過(guò)零比較電路如圖3所示，放大電路的輸出送入過(guò)零比較器中。在過(guò)零檢測(cè)中，判斷過(guò)零的閥值取得越小，則過(guò)零線號(hào)產(chǎn)生的時(shí)刻與過(guò)零點(diǎn)越吻合。
四、仿真結(jié)果
通過(guò)MULTISIM仿真得到圖5所示的仿真結(jié)果。