(2)称重传感器 

称重传感器是一种转换元件,它的作用是将作用于其上的重量按一定的函数关系转换成便于测量的物理量输出。

(3)测量显示和数据输出的载荷测量装置 文献综述

其主要由放大、变换、运算和驱动显示等组成,实际上就是处理称重传感器信号的电子线路和指示部件。 

2。2 电子秤的工作原理 

把物体放在秤盘上测量时,因为物体受重力作用使传感器发生弹性形变,并因此产生电效应后将重量转换成模拟信号。该模拟信号通过放大电路放大后,经 A/D转换器转换为数字信号,随后传送到CPU运算控制。CPU根据命令进行判断、分析,并由软件控制各种运算。运算结果存储在单片机的内部存储器中,通过程序控制从存储器中读出并显示[4]。

2。3 系统设计的基本思路

经过综合分析,本系统的硬件部分主要分成三个模块,分别是数据采集模块、控制器模块和人机交互模块。单片机为主控制芯片,各个模块的功能主要由软件进行控制,软件控制是系统功能实现的重要因素。软件部分主要由C语言进行编写,C语言以Keil为开发环境,完成软件设计后进行仿真,并根据这些设计相应的电子秤。图1为系统的结构简图。

图 1 系统结构简图

3。 系统硬件设计

本系统的硬件部分是将各个模块的电路综合为一体,来实现系统的功能。图2为系统的总体硬件电路图。

图2系统硬件图

3。1 数据采集模块

数据采集模块主要分成三个部分,分别为传感器、信号放大器和A/D转换器。本节主要介绍了传感器、信号放大器和A/D转换器的型号和功能。

3。1。1 传感器

传感器不仅可以感受物体重量,还可以将物体的重量转换成可输出的模拟信号[5] ,传感器款式众多,作用各不相同。压电传感器结构简单、寿命长、精度和灵敏度高,但是量程较小,大量程的压电传感器还有待提高;电容式传感器虽然精度和灵敏度高、结构简单,但高阻抗、稳定性差、功率小、传输要求严格,比较适合短距离传输。应变片式传感器灵敏度高、结构轻小、对环境适应性强,频率响应好,比较适合远距离传输[6]。为了使电子秤的稳定性和抗干扰能力进一步提高,同时简化电路,使用电阻应变片式压力传感器比较适合。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

经过综合考虑,本设计选定量程为10Kg,精度为 0。01%的L-PSIII型电阻应变片式压力传感器,当满量程时它的误差不超过0。001Kg,满足系统的精度要求。

3。1。2 信号放大器

由于传感器输出的模拟信号较小,无法直接用于直接显示或进行A/D转换,此时需要利用信号放大器将信号进行放大。信号放大器是一种高增益、高输入电阻、低输出电阻的放大器[7]。经过综合分析,设计中采用的是OP07放大器。OP07具有极低的输入失调电压,因此它在许多场合下不要额外调零措施。OP07同时拥有输入偏置电流低和开环增益高的优点,使其特别适用于放大传感器信号和高增益的测量设备等方面。图3是OP07的线性放大电路图。

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