本論文中提出一種利用電磁力補償式傳感器,將質量轉換成電流量的方法 ,藉由對電流的量測換算得知待測物質量。此系統有許多優點,如精準度 高、無機械損、無摩擦力、操作簡單、校正方便....等。因而此系統主要 應用於工業界或研究實驗室中作精密測重用。此系統簡分類比與數位兩子 系統。類比系統主要作定位平衡控制,即在待測物改變時,需使舉重線圈 回復平衡原點,與天平秤重需使兩端平衡的原理相同。由位置及電流偵測 器,取出舉重線圈偏移位置及電流回授信號,經 P.I.D 控制器後得線圈 電壓信號,再由功率放大器依此輸出適當電流推動線圈至平衡位置。此外 數位系統主要作精密電流量測,並將測得之電流量轉成待測物實際質量值 。系統中以微控制器8052為主要核心,內含週邊元件驅動程式與數據轉換 模組等重要軟體,由驅動程式驅動類比處理器動作,配合8052內部16位元 計時器進行類比∕數位轉換,量測線圈電流值,經數據轉換模組將此16位 元量測值轉換成待測物質量值,最後交由顯示器顯示讀值。此系統全載時 可秤重3 公斤 ,最小可秤至0.1公克,精準度達三萬點。本論文中另以讀 數重複性實驗及偏心載荷效應實驗等實驗,以驗證系統效能。實驗結果全 載秤重3 公斤時,讀數重複性實驗標準差0.05公克,偏心載荷效應實驗最 大偏移0.2 公克,實驗數據顯示系統性能良好,惟溫度變化及磁性衰減等 問題未予詳細考慮,乃不足之處。進一步研發時當予詳加考量改進,俾使 系統更加完善。
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