1.前言

本论文针对电子皮带秤配料控制系统采用脉冲计数法测速精度不高，影响了电子皮带秤的称重精度。在原有电子皮带秤装置的基础上，采用新型ARM，提出了一种基于该测速方法的高精度测速技术研究。实践表明，以ARM为基础的电子皮带秤测速精度高，响应快，误差小。
伴随着微型计算机技术、传感器、电子技术和通信技术的发展，称重技术得到了迅速的发展，在数字化、智能化和网络化方面取得了长足的进步。快速、准确、操作方便、消除人为误差、功能多样化等方面已成为现代称重技术的主要特征。称量装置不仅是提供重量数据的单体仪器，也是工业配料控制系统和商业管理系统的组成部分，促进了工业生产的自动化和管理的现代化。
电子皮带秤是一种重要的称重仪器，因其动态测量和自动在线测量而得到广泛应用。它可以减少人员、效率、收入和误差，还可以提高管理、劳动生产率和劳动强度，从而大大提高生产的自动化程度。
原电子皮带秤多采用8位单片机，在数据采集和处理方面，速度和精度都不高。尽管8位单片机的技术应用在国内已十分成熟，但随着微处理器技术的发展，必将逐步被16位或32位性能更先进、功耗更低的单片机所取代。该配料控制系统采用32位ARM7核嵌入式微，提高了测速精度，改善了其性能。
2.原料控制系统的组成及误差分析
在电子皮带秤配料控制系统的结构上，主要包括三个部分：动态秤，静态秤和。在单位时间内，动态秤主要完成给定流量的配料；静态秤缓冲从动态秤送到斗中的配料，在规定时间内打开斗门将给定流量的配料送出，实现二次校准，提高电子皮带秤配料的精度；实现荷载和速度的收集，算法的实现，以及对动态秤马达和静态秤门的控制。
电子电子皮带秤误差的因素很多，综合分析主要以下几个方面:称重力误差；皮带速度误差；信号处理误差；校准误差；环境影响误差。为了提高电子皮带秤的称重精度，减少误差，选择相应的设备，提高安装技术水平，正确维护，有效校准。环境、机械制造、安装等因素造成的误差是不可避免的，称重精度在这些方面没有提高，但微机控制电子皮带秤可以最大限度地减少皮带测速误差和信号处理误差，进而减少其他因素对电子皮带秤称重精度的影响。
3.电子皮带秤高精度测速技术研究
3.1嵌入式微。
成分控制系统的核心选择是整个系统设计的重点，也是速度测量精度提高的关键。电子皮带秤需要实现复杂的功能，外围设备多，内部需要大量的数据处理、控制和通信，计算精度高，计算量大，所以软件庞大，执行速度快；此外，选择的微必须考虑实用性、可靠性和性价比高的优点。
考虑到以上因素，我们选择了Philips公司的嵌入式微型LPC2132。LPC2132以32位ARM7TDMI-S为核心，2个32位定时器，2个UART，10位8路ADC，10位DAC，IIC，PWM通道，47个GPIO，多达9个边缘或电平触发的外部中断，使其非常适合本配料控制系统的开发；内置广泛的串行通信接口和16kB的内置SRAM，提供大规模的缓冲区和强大的处理功能，非常适合通信；内置64k高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构，使32位代码能够以最大的时钟速度运行；内部PLL时钟调整可以达到最高60MHz的工作频率；支持实时模拟和嵌入式跟踪，使配料控制系统的开发更有效；较小的封装功耗较低。
3.2提高脉冲采集精度。
在电子皮带秤配料控制系统中，速度是一个重要参数，其采集精度取决于传感器的稳定性和准确性。因此，速度传感器的性能直接影响整个系统的响应速度、准确性和稳定性。因此，速度传感器的选择极其重要。
采用脉冲速度传感器，脉冲速度传感器输出方波信号，其输出脉冲数量、脉冲波形、脉冲占空比、相邻两个通道输出脉冲波形相位差等技术指标均符合要求这种传感器是可用的。脉冲传感器测速时，齿轮每转动一周，脉冲数与齿轮齿数相同。如果齿轮数为M，齿轮转速为N(r/min)，每秒产生的脉冲数为MN/60，如果标定每个脉冲皮带的距离为s(mm)，则皮带速度为MNs/60(m/s)。
在电子皮带秤转速较高的情况下，采用上述测速方法仍能获得较理想的皮带速度值；但在电子皮带秤转速较慢的情况下，即使每秒转动不超过一个齿，上述方法显然是不可行的。采集速度脉冲需要进一步改进，需要更多的标定量。
利用LPC2132的计时器功能，可以获得更准确的速度脉冲采集值。设置LPC2132计时器1相关存储器，使其能够降低沿中断捕捉功能。将高精度脉冲测速传感器信号输出引脚连接到LPC2132的捕捉管脚。当有速度脉冲信号输入时，信号从高电平翻转到低电平时，LPC2132会产生定时器捕捉中断，进入中断后可以记录捕捉到的速度脉冲数量。更重要的是，它还可以同时读取定时器计数存储在速度计算中的每个脉冲所占用的LPC2132处理器周期数。到目前为止，已经获得了两个以上速度脉冲采集的标定量，速度脉冲采集得到进。
3.3提高速度脉冲计算精度。
设定LPC2132定时器0相关寄存器，使其能够在1秒内定时中断，并且优先级最高；设定定时器1相关寄存器，使其能够降低沿中断捕获功能。每一次进入捕获中断，保存所需的每一次定量值；每一次进入中断，读取每一次定量值，计算瞬时速度。
原料控制系统结构上保留了原有的电子皮带秤装置，采用了新型ARM电子皮带秤。选择32位嵌入式ARM7微，不仅提供了丰富的外围部件，而且性能优越，数据采集准确，处理速度快，运行稳定。与以往相比，软件开发得到了更精确的速度测量值，提高了电子皮带秤的速度测量精度。电子皮带秤配料系统的控制性能进一步提高，响应快，误差小；同时采用32位ARM7数字和分布式配料控制系统，功能强大。集控制、测试、管理于一体，便于二次开发、系统升级和技术移植，性价比高。

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