(一)基本功能模塊的優化

　　基本功能模塊是儀表組成的核心部分，直接決定了儀表性能的好壞及成本的高低;而其中*為關鍵的器件該是MCU莫屬了，MCU即單片微處理器，是智能化儀表的大腦和心臟。根據MCU的不同選擇，目前市場上的稱重儀表的基本功能電路可概括為以下幾種組合模式：

　　模式A：AMP+A/D+MCU+擴展RAM+擴展EPROM+擴展I/O+E2PROM+鍵盤+顯示驅動器+WDT

　　分析：典型芯片有8031/8039/80C49/8751等。

　　屬早期MCU芯片，很多功能在外部擴展，MCU芯片及其擴展芯片已漸漸被市場淘汰，芯片集成商為應付早期產品只在少量生產，故芯片價格相當昂貴;該組合模式產品的穩定性及抗干擾性能也很差，產品難以通過EMC測試。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈  流體電磁閥

　　模式B：AMP+A/D+MCU+E2PROM+鍵盤+顯示驅動器+WDT

　　分析：MCU典型芯片有AT89C5X系列、W78E5X等，片內具有FL工業稱重儀表低成本軟硬件優化特點ASH程序存貯器。

　　由于該系列MCU無WDT功能，設計時要在外部護展，因而增加了一定的硬件成本，同時該系列MCU的I/O口無EMI/EMS處理措施，給產品可靠性留下隱患。優勢是與模式A相比其性價比有所提高，目前稱重控制儀采用該模式仍比較廣泛。

　　模式C：A/D+MCU+顯示/鍵盤

　　分析：MCU典型芯片有STC89XX系列、AVR系列等，該系列MCU內部集成了E2PROM及WDT功能，I/O口有EMC措施，且價格不比模式B用MCU貴。因此儀表可靠性及硬件成本均得到極大改善。

　　模式D：MCU+E2PROM+顯示/鍵盤

　　分析：MCU將AMP、A/D及微處理器集成在一塊芯片內，屬混合信號MCU，代表芯片有AD公司的Adu8XX，TI公司的MSC121X，SILICONLAB公司的C8051F35X,等。該模式更加簡化電路，在小型化、節電或本安應用中不失為一種好的選擇方案。

　　A/D選型：

　　稱重儀表用的A/D轉換類型主要有：雙積分型、三積分型、Σ-Δ型;雙積分及三積分由于受A/D轉換速度限制，一般在工業動態稱重場合很少被采用;目前，市場上大多儀表均采用Σ-Δ型A/D轉換，特點是A/D分辯率高，線性好，A/D轉換速度又能滿足工業動態稱重的需求。目前市場上型A/D器件低中**均有供貨。建議控制儀表可選內帶PGA的中檔Σ-Δ型A/D芯片，比較經濟和實用。

　　(二)各擴展功能的優化

　　稱重儀表的基本性能已由基本CPU板模塊保證，由于儀表的擴展功能決定了稱重儀表的實用性及檔次的高低，因此對儀表擴展功能的接口電路也需巧妙選材，精心設計。工業現場用稱重儀表的擴展功能主要有以下幾類，分別介紹如下：

　　1.打印模塊：可設計成串口/并口兼容方式，打印單據一般需要時間/日期數據，可將時鐘電路安排在打印接口板上。

　　2.4-20mA模塊：由于工業現場數據DCS系統傳輸采用4-20mA信號標準，因此稱重儀表要與之兼容則要備有該功能模塊。一般DCS系統的4-20mA有1‰精度就夠了，選12位D/A轉換器即可，高位數D/A會增加模塊成本;

　　該模塊軟件算法：MAout=weight/[max/(H_ma-L_ma)]

　　其中Maout：實時輸出電流所需的D/A數字量

　　weight：料重實時測量值;max：秤*大量程

　　L_ma：秤處零位，4mA輸出所需的D/A調節值

　　H_ma：秤處滿量程，20mA輸出所需的D/A調節值

　　該算法通過軟件能方便被編程實現，可以大大簡化硬件電路成本。

　　3.通訊模塊：由于工業DCS系統存在眾多缺陷，目前，FCS系統(現場總線控制系統)正越來越廣泛被應用在自動化控制當中，FCS系統技術主要以Profibus為主，要求現場過程控制設備具備基于RS485傳輸智能通訊接口。因而，工業稱重儀表的通訊接口智能化設計已是大勢所趨，從而使稱重信息能在企業Intrnet(Ethernet)甚至Internet上互聯互通，數據共享。而為基于RS485傳輸的工業稱重儀表制定統一的通訊協議已迫在眉捷。建議采用下面基本通訊格式：STX(起始位)+IP地址+數據信息/命令+。。。+ETX(結束位)

　　IP地址：儀表地址編號

　　工業稱重儀表智能化通訊是發展趨勢，是提高儀表性能和檔次的具體體現，而且基于RS485傳輸的通訊成本也*低的。

　　4.PWM模塊

　　在包裝秤及定量給料秤需要通過振動方式加料時，該功能模塊作用明顯。

　　振動加料器控制信號如圖示：

　　常規控制方法：一般為快中慢三段給料，需三只振動控制器，且該控制器均需通過電位器手動調節振動量。此種控制成本高，振動控制器易損壞。

　　模塊控制原理：交流過零時中斷捕獲振動調節量(與稱重成比例同步變化)，根據調節量控制定時器觸發可控硅導通，從而達到自動調幅目的。如上圖示t1,t2點為

　　觸發時刻，且t2比t1時刻觸發振動量大。

　　特點：儀表全數字化設定及控制，振動量隨物料多少自動無級調節。因此，這是一種具極低成本的、極高性能和可靠性的配料控制秤解決方案。

　　(三)稱重控制軟件的優化

　　由于硬件的模塊化設計極大的降低了成本，使得很多復雜的控制需要通過軟件將各種功能整合在一起，而軟件設計的邊際成本幾乎為零，因此軟件的優化設計工作是低成本化工業儀表設計的靈魂。