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文檔簡介

1、目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc480484023 Abstract PAGEREF _Toc480484023 h II HYPERLINK l _Toc480484024 第1章 前 言 PAGEREF _Toc480484024 h 1 HYPERLINK l _Toc480484025 1.1 項目的目的和意義 PAGEREF _Toc480484025 h 1 HYPERLINK l _Toc480484026 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc480484026 h 2 HYPERLINK l _Toc480484027 1.3

2、 項目的目標和范圍 PAGEREF _Toc480484027 h 3 HYPERLINK l _Toc480484028 1.4 論文組織結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc480484028 h 4 HYPERLINK l _Toc480484029 第2章 技術(shù)與原理 PAGEREF _Toc480484029 h 5 HYPERLINK l _Toc480484030 2.1 開發(fā)工具 PAGEREF _Toc480484030 h 5 HYPERLINK l _Toc480484031 2.2 開發(fā)語言 PAGEREF _Toc480484031 h 6 HYPERLINK l _Toc4

3、80484032 第3章 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc480484032 h 7 HYPERLINK l _Toc480484033 3.1 軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc480484033 h 7 HYPERLINK l _Toc480484034 3.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 PAGEREF _Toc480484034 h 11 HYPERLINK l _Toc480484035 第4章 系統(tǒng)概要設(shè)計 PAGEREF _Toc480484035 h 21 HYPERLINK l _Toc480484036 4.1 需求分析 PAGEREF _Toc480484036 h 21 HY

4、PERLINK l _Toc480484037 4.2 系統(tǒng)總體設(shè)計 PAGEREF _Toc480484037 h 26 HYPERLINK l _Toc480484038 第5章 系統(tǒng)詳細設(shè)計 PAGEREF _Toc480484038 h 27 HYPERLINK l _Toc480484039 5.1 電子秤設(shè)計步驟 PAGEREF _Toc480484039 h 27 HYPERLINK l _Toc480484040 5.2 系統(tǒng)主程序?qū)崿F(xiàn) PAGEREF _Toc480484040 h 31 HYPERLINK l _Toc480484041 第6章 部署與應(yīng)用 PAGEREF

5、_Toc480484041 h 43 HYPERLINK l _Toc480484042 6.1 下載與調(diào)試 PAGEREF _Toc480484042 h 43 HYPERLINK l _Toc480484043 6.2 運行與使用 PAGEREF _Toc480484043 h 45 HYPERLINK l _Toc480484044 參考文獻 PAGEREF _Toc480484044 h 47 HYPERLINK l _Toc480484045 致 謝 PAGEREF _Toc480484045 h 48基于ARM的智能電子稱重系統(tǒng)分析與設(shè)計摘 要隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,對稱重技術(shù)提出了更

6、高的要求。目前,臺式電子秤在商業(yè)貿(mào)易中的使用已相當普遍,但是仍存在較大的局限性:體積大、成本高、需要工頻交流電源供應(yīng)、攜帶不便、應(yīng)用場所受到制約?,F(xiàn)有的便攜秤為桿秤或彈簧壓縮、拉伸變形來實現(xiàn)計量的彈簧秤,廣大居民用戶使用的是國家已經(jīng)明令淘汰的桿秤。多年來,人們一直期待測量準確、攜帶方便、價格低廉的智能電子秤投放市場。本研究開發(fā)的智能電子稱重系統(tǒng)的主要功能:智能稱重傳感器的現(xiàn)象補償(包含電路和算法)、標準化的通信接口和協(xié)議,這就是該系統(tǒng)的整體的結(jié)構(gòu)。再加上合適的秤臺、顯示屏及輸入按鍵就完成了整個電子秤系統(tǒng)的構(gòu)建。本電子秤系統(tǒng)有稱重(可去皮稱重)、設(shè)置單價、計算總金額、超重報警等功能。我這個設(shè)計就

7、可以解決我國電子秤市場上的臺式電子秤、彈簧秤和傳統(tǒng)桿秤等存在的各方面的缺陷。一旦技術(shù)完全成熟,在低成本情況下量產(chǎn)這樣的電子秤,將會獲得巨大的市場和豐厚的利潤。參考碩士資料重新撰寫,問題口語化嚴重,技術(shù)描述不明確。關(guān)鍵詞:稱重傳感器, A/D轉(zhuǎn)換器, 8052單片機, 誤差分析Analysis and Design of Intelligent Electronic Weighing System Based on ARMAbstract英文不宜超過一頁,精簡中文摘要With the development of modern society, weighing technology put f

8、orward higher requirements. At present, the use of desktop electronic scales in the commercial trade has been quite common, but there are still large limitations: large size, high cost, the need for frequency AC power supply, inconvenience, application sites are subject to constraints. The existing

9、portable scale for the bar scale or spring compression, tensile deformation to achieve the measurement of the spring scale, the majority of residents use the country has been out of the pole scale. Over the years, people have been looking forward to accurate measurement, easy to carry, low-cost smar

10、t electronic scale on the market.The main functions of the intelligent electronic weighing system developed in this study are: intelligent load cell compensation (including circuits and algorithms), standardized communication interfaces and protocols, which is the overall structure of the system. Co

11、upled with the appropriate scale platform, display and input keys to complete the construction of the entire electronic scale system.The electronic scale system weighing (peelable weighing), set the unit price, calculate the total amount, overweight alarm and other functions. I can design this solut

12、ion to Chinas electronic scale on the market of desktop electronic scales, spring scales and traditional scales, such as the existence of all aspects of the defects. Once the technology is fully mature, in the case of low-cost production of such electronic scales, will be a huge market and huge prof

13、its.Keyword: Load cell, A / D converter, 8052 microcontroller, error analysis第1章 前 言1.1 項目的目的和意義一級標題,二級標題,三級標題格式都不正確,按學(xué)院模板全文進行修改,不用粗體。仔細對照學(xué)院模板 秤雖然不能說是我們生活中的必需品,但是日常生活中常常需要用秤來稱量物體的質(zhì)量。隨著在人們生產(chǎn)生活中,對于物體稱量時的精度提出更的要求,要求越來越精確。傳統(tǒng)的稱量工具,已經(jīng)不能滿足日常生活的需求。于是就促成了電子稱重系統(tǒng)的發(fā)展,因為電子秤有更高的精度。電子秤雖然精度相對于傳統(tǒng)的稱量工具較高,但是當前的電子稱仍然有很

14、多的缺陷,比如,體積大就不方便攜帶,不夠智能即只能完成簡單的稱量即稱量物體的質(zhì)量。國內(nèi)國外的很多衡器廠商都在致力于研究一種更加智能的電子稱重系統(tǒng)。于是,當下研制的電子稱重系統(tǒng)變得高度集成化、更智能化。在現(xiàn)代社會,市場需求一般會是推動科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要動力。近年來,在國家政策的扶持及電子秤行業(yè)市場的大好形勢下,電子秤行業(yè)得到了快速的發(fā)展。各大廠商,瞄準了智能電子稱目前在國內(nèi)外市場上出現(xiàn)的這一真空狀態(tài),都在大力發(fā)展先進的智能化電子秤重系統(tǒng),以便可以最先吃到這塊“大餅”。市場推動技術(shù)的發(fā)展,加之我國國家政策的推動,電子稱重系統(tǒng)在我國短時間內(nèi)得到了快速的發(fā)展。與此同時,大批的先進的電子產(chǎn)品正在逐步取代

15、傳統(tǒng)落后的電子產(chǎn)品,電子稱系統(tǒng)也更新?lián)Q代了。但是,要想去取代傳統(tǒng)的稱量工具,新的稱量工具必須要精度高、性能可靠且成本較低的優(yōu)勢,只有這樣才能取代傳統(tǒng)的稱量工具。本電子稱重系統(tǒng)是由稱重傳感器、單片機、A/D轉(zhuǎn)換器、算法、數(shù)據(jù)存儲及電路設(shè)計構(gòu)成,實現(xiàn)了該電子稱系統(tǒng)對被測物體重量數(shù)據(jù)的采集,這個過程都是自動化的處理和存儲數(shù)據(jù)的,大大提高了日常商品交易的效率。該電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計的重點和難點就是利用電阻應(yīng)變式傳感器構(gòu)成的測量電路來測被秤物體給傳感器帶來的壓力信號,然后通過放大器把模擬信號放大、并進行濾波,再將通過放大器得到的信號以模擬信號的方式傳送到24位的A/D轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到對應(yīng)的數(shù)字信號,最

16、后將數(shù)字信號傳至主芯片。單片機再將數(shù)字信號傳到LCD顯示屏上,數(shù)字鍵盤電路又是和LCD顯示屏連接在一起的。這樣,該電子稱重系統(tǒng)就完成了,其可以完成稱重、顯示和計算的功能。本設(shè)計把理論上的電路控制原理應(yīng)用于實踐中,有重要的應(yīng)用價值。實踐證明,該電子秤系統(tǒng)基本能夠滿足高精度自動稱量需求。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)做電子秤比較好的公司主要是:友聲衡器、匯思科電子科技。這兩家公司電子稱重系統(tǒng)的研制方面,在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。比如,上海友聲衡器作為國內(nèi)電子稱行業(yè)的領(lǐng)頭羊,其公司的產(chǎn)品的特點如下:一、它們的產(chǎn)品,電路高度集成、性能較高。它們主要使用的AD轉(zhuǎn)換技術(shù):-增量調(diào)制機制,國內(nèi)其他廠商大都用的

17、是雙積分電路機制。與他們相比,友聲公司的產(chǎn)品的電路具有集成度高、設(shè)計簡單、靈敏度高、采樣速度快等優(yōu)勢。另外,友聲公司的電子秤產(chǎn)品的特點是:電路的可靠性和移植性強,因此為廠商進行量產(chǎn)時提供了質(zhì)量保證。二、在功耗方面,友聲的產(chǎn)品在功耗方面控制的非常好。當前電子技術(shù)的發(fā)展趨勢:控制電路設(shè)計、模塊器件選擇、傳感器性能評測、供電電路設(shè)計等,每個模塊設(shè)計都要低功耗。友聲公司的電子秤,在其內(nèi)置電池電量充足時,可以正常工作一年多,功耗這一參數(shù)指標在電子秤行業(yè)中遙遙領(lǐng)先。 國外研究現(xiàn)狀國外有許多技術(shù)先進的電子秤廠商,比如:西特美國、賽多利斯德國、托利多電子秤瑞士等等。在這些國外的電子秤廠商中,美國西特公司成立時

18、間最早,該公司在電容技術(shù)研究方面成果頗豐,單是在高精度可變電容這一技術(shù)方面就有20多項技術(shù)專利,可變電容原理是該公司在稱重產(chǎn)品研發(fā)時的核心技術(shù)。西特公司經(jīng)過幾十年的在電子秤領(lǐng)域的研究,它的產(chǎn)品在工程控制、參數(shù)測量和稱量測試等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。早在上個世紀九的十年代,西特公司就將先進的電容技術(shù)用于電子秤研制,它們生產(chǎn)出的電子秤及其他各種稱重系統(tǒng)在市場上都極具競爭力。秤的工作原理:利用物體對秤臺的重力作用來稱量出物體質(zhì)量。在秤的發(fā)展歷史中有不等臂天平、托盤天平秤、傾斜象限桿秤和彈簧秤等。在這么多類型的秤中,不等臂天平秤是秤的鼻祖,當下,仍然是使用最普遍的一種衡器。在第一次世界大戰(zhàn)之后,全世界的商

19、品貿(mào)易變得繁榮及工業(yè)生產(chǎn)水平得到提高,生產(chǎn)生活中對秤的需求提高了。需求推動生產(chǎn),因此電子稱系統(tǒng)在這期間也得到了突破性的發(fā)展。在當時,世界上主要以傾斜杠桿案秤為主流。另外,秤的刻度:扇形和滾筒形刻度盤,增加刻度盤的目的就是為了擴大秤的讀數(shù)范圍。此外,還可以可附加價格標尺,主要目的就是為了方便商戶進行日常貿(mào)易。在第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)之后,促進了各行業(yè)的技術(shù)又一次發(fā)生革命性的發(fā)展,衡器行業(yè)也得到了發(fā)展,就在此時世界上出現(xiàn)了電子秤。這個時候的電子秤構(gòu)成:重力傳感器,稱重顯示控制器和電路設(shè)計控制器等。電子秤技術(shù)發(fā)展歷程跟其它技術(shù)的發(fā)展歷程大致相同,都是從簡單到復(fù)雜、從機械式到機電式到電子式、從單一功能到

20、多功能。在二十世紀五十年代,國外的衡器廠商把衡器引進到了生產(chǎn)工藝過程中。這樣,就可以把稱量過程實現(xiàn)全自動化,為此電子秤廠商把電子技術(shù)引入到電子秤制造業(yè)中。在這個時期,在世界上所有關(guān)于稱量的工作都是機械式操作。在近十年來的現(xiàn)代生產(chǎn)工藝流程中,比如現(xiàn)場稱量、定量配料和質(zhì)量監(jiān)測等生產(chǎn)工藝場景中,都會使用到電子秤的快速稱量作用來做質(zhì)量控制的。工程生產(chǎn)中使用電子秤來稱重,主要原因是電子秤并不是簡單的給出質(zhì)量值,而是因為其可以在整個生產(chǎn)系統(tǒng)中做為一個固定的檢測單元,來檢測和控制物體重量,從而實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化,大大地提高了生產(chǎn)效率。電子秤之所以會發(fā)展這么快,是因為電子秤具有這些特點:快速稱量,精度高,量

21、程廣、操作簡便、性能穩(wěn)定,并且電子秤越來越變得多功能化,在生產(chǎn)和生活中都非常的方便。1.3 項目的目標和范圍 項目的目標本項目的目標就是做出一個可以使用的電子秤系統(tǒng)。該電子秤系統(tǒng)的功能有:稱重、去皮、計算、誤差校準和過載報警。本電子秤系統(tǒng)精度高、且成本控制較好,這樣的電子秤系統(tǒng)將成為將來電子秤發(fā)展的趨勢。1.3.2 解決的關(guān)鍵問題本設(shè)計主要解決了在日常商品貿(mào)易中臺式電子秤、桿秤和彈簧秤存在的缺陷。受過去我國電子秤系統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)水平制約,臺式電子秤存在著許多缺陷,比如:一、體積大導(dǎo)致不方便攜帶;二、生產(chǎn)成本高導(dǎo)致售價高;三、工作電流局限于交流電導(dǎo)致使用場合受限。另外,常用的稱量工具還有桿秤和彈簧

22、秤:桿秤,量程小、精度低;彈簧秤,精度較高,但量程也受限,并且價格較高、使用壽命短。本系統(tǒng)解決了這些傳統(tǒng)稱量工具的缺陷,相信在將來以這樣的原理來設(shè)計的電子秤系統(tǒng)一定會成為大勢所趨的。1.4 論文組織結(jié)構(gòu)根據(jù)本項目研究的內(nèi)容,將本論文分為6個章節(jié):第1章簡要介紹了做該項目的目的和意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本篇論文的組織結(jié)構(gòu)。第2章介紹本電子秤系統(tǒng)使用到的嵌入式技術(shù)與電路原理。介紹了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用的開發(fā)工具和開發(fā)語言。第3章介紹了本電子秤系統(tǒng)的設(shè)計方案,主要分為系統(tǒng)軟件設(shè)計和硬件設(shè)計。系統(tǒng)軟件平臺的搭建主要介紹了Linux操作系統(tǒng)和Linux服務(wù)器的移植和ARM-Linux的開發(fā)流程等;系統(tǒng)

23、硬件平臺搭建主要介紹了本系統(tǒng)所選用的開發(fā)板、處理器和各個環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊,以及各個模塊的電路設(shè)計等。第4章主要對本系統(tǒng)設(shè)計進行需求分析和總體概要設(shè)計。其中包括,電子秤結(jié)構(gòu)的分析,傳感器選擇的分析,主程序流程分析和系統(tǒng)流程分析。第5章是系統(tǒng)詳細設(shè)計,主要介紹了本系統(tǒng)從底層驅(qū)動實現(xiàn)到上層應(yīng)用程序和客戶端網(wǎng)頁界面的具體設(shè)計與實現(xiàn),并詳細羅列了系統(tǒng)各個功能模塊的具體功能與實現(xiàn)代碼以及一些具體界面設(shè)計的截圖。第6章是部署與應(yīng)用,主要介紹了本系統(tǒng)運行、測試和應(yīng)用環(huán)境,以及一些項目測試效果的截圖。第2章 技術(shù)與原理本系統(tǒng)主要利用嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)和電路設(shè)計原理等來開發(fā)的基于ARM的智能電子秤系統(tǒng)。主要實

24、現(xiàn)四部分功能,一是稱重并顯示重量,二去皮計算,三是超量程報警,誤差校準機置。本系統(tǒng)采用的開發(fā)工具有ARM-Linux-G CC交叉編譯器和Linux VIM文本編輯器, KeiluVision4軟件、Dnw、usb程序下載工具、PZ-ISP程序燒錄工具,SecureCRT軟件等。2.1 開發(fā)工具本系統(tǒng)操作底層硬件部分的代碼是使用PC機里的Linux系統(tǒng)文本編輯器VIM編寫的,編譯就靠ARM-Linux-G CC交叉編譯器實現(xiàn)的。下面介紹在Linux下主要使用的兩個工具。2.1.1 ARM-Linux-G CCARM-Linux-G CC是ARM交叉編譯工具中的一種,用戶在自己的PC機上編寫好自

25、己的程序,然后在PC機的Linux系統(tǒng)下安裝好ARM-Linux-G CC工具并用其去編譯自己的程序,生成一個在ARM開發(fā)板上能夠跑bin文件,接著用戶只需要把這個bin文件下載到相應(yīng)的ARM開發(fā)板中,然后執(zhí)行命令:./+該文件名,這樣用戶寫的代碼就可以在ARM板上跑了。所以,ARM-Linux-G CC交叉編譯工具的作用就是實現(xiàn)程序跨平臺運行,即程序的編寫編譯都可以在PC機上完成,而程序在ARM板上跑。2.1.2 VIM在Linux系統(tǒng)中,一線程序員使用頻率最高的文本編輯器就是VIM文本編輯器。Vim比Vi受歡迎。Vim最大的優(yōu)點就是它使用簡單的字符作為最常用的命令,這比快捷鍵還快些,而且也

26、不需要花費太多時間就可以學(xué)習(xí)掌握這些命令的使用。VIM常用的命令: “l(fā)s”是顯示文件夾中文件;“mkdir ”是創(chuàng)建目錄; “q”是保存;“!q”是不保存。Vim和vi操作方法類似,根據(jù)情況模式靈活運用文本編輯下去,小小的指令的組合,在任意場合制作實現(xiàn)多種多樣的機能。當我們對常用的命令都熟悉時并掌握它的用法,在Linux系統(tǒng)下工作其實很便捷。特別是對于ARM板子的操控,用Linux環(huán)境比window環(huán)境更加的方便。2.2 開發(fā)語言C語言出現(xiàn)的時間最早的語言之一,發(fā)展至今已經(jīng)比較成熟了,而且使用者比較多,并且應(yīng)用的領(lǐng)域廣。尤其是在Linux系統(tǒng)下做開發(fā),C語言是最常用的開發(fā)語言,Linux下的

27、C語言開發(fā)屬于C語言高級編程開發(fā),需要開發(fā)者具備一定的c語言開發(fā)功底及一定的Linux環(huán)境下開發(fā)程序的基礎(chǔ)。與Java、C#等語言相比較而言,C語言相對簡潔一些,代碼量也較少些,但并不意味著C語言就比這些語言簡單。指針被譽為C語言的靈魂,指針用起來雖然很方便,但是要注意點是很多的,一不小心就容易產(chǎn)生野指針和空指針等各種問題。C語言的特點語言簡潔、緊湊,使用方便、靈活。共有個關(guān)鍵字,種控制語句。運算符豐富,公有種運算符。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富,數(shù)據(jù)類型有:整型、實型、字符型、數(shù)組、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體等。具有結(jié)構(gòu)化的控制語句(如ifelse、while、dowhile、switch、for)語法限制不太嚴

28、格,程序設(shè)計自由度大。允許直接訪問物理地址,能進行位(bit)操作,可以直接對硬件操作。生成目標代碼質(zhì)量高,程序執(zhí)行效率高??梢浦残院谩5?章 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計3.1 軟件設(shè)計3.1.1 Linux系統(tǒng)簡介Linux系統(tǒng)的組成:shell、kernel、file system與application program,具體結(jié)如圖3-1所示。圖3-1 Linux系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖1、kernelkernel為OS的重心,決定系統(tǒng)的穩(wěn)定,其主要是管理系統(tǒng)的Memory、Process、Device driver、Network system與File。Linux 內(nèi)核主要有Process manageme

29、nt、Memory management、File system、Device driver與Network management等構(gòu)成,其結(jié)構(gòu)圖示如圖3-2所示。圖3-2 Linux內(nèi)核內(nèi)部組成與分工圖2、shellshell是指在Linux操作系統(tǒng)下shell編程,用戶輸入負責(zé)輸入命,shell負責(zé)將這個命令傳給kernel,讓kernel去處理命令。3、file systemfile system是一類用于文件的方法,主要用于存放文件。例如FAT32、EXT3、VFAT與ISO9660等目前很流行的file system,Linux系統(tǒng)都會支持的。4、application progra

30、mapplication program的構(gòu)成:編程語言、 文本編輯器、Data base與辦公工具等。3.1.2 Linux操作系統(tǒng)的特性(1)系統(tǒng)的穩(wěn)定高:Linux的API接口的使用方式與Unix基本一致,所以如果你曾擁有在Unix環(huán)境下開發(fā)的經(jīng)驗,那么在Linux環(huán)境下操作起來會很容易,而且Linux環(huán)境也同樣擁有Unix環(huán)境所具有穩(wěn)定、高效的特點。(2)免費源碼開放:Linux 拿到了GPL的許可,并且允許廣大Linux開發(fā)者免費使用它,這一點和Unix相比,就有巨大的優(yōu)勢,因為Unix是收費的。(3)安全性能高:Linux自己擁有強大的技術(shù)團隊在背后支持,他們一直都在進行Linux

31、的開發(fā)與維護,因此Linux漏洞修補的速度非??臁#?)可以進行多用戶同時登錄,且其資源平分,多個用戶可以同時使用同一個資源。(5)Linux對于使用設(shè)備的硬件配置沒有太高的要求,但是我們有時也需要根據(jù)產(chǎn)品的具體需求選擇合適的硬件,但就目前在任一臺PC機運行Linux操作系統(tǒng)都OK的,只是運行速度會受到電腦配置的影響。從Linux平臺的許多優(yōu)勢能夠看出Linux系統(tǒng)是很強大的,當下Linux系統(tǒng)已經(jīng)成為嵌入式開發(fā)者最喜歡使用的操作系統(tǒng),在嵌入式設(shè)備市場具有很多優(yōu)勢相較于其他開發(fā)語言。3.1.3 Linux交叉編譯環(huán)境搭建當把Linux交叉編譯環(huán)境搭建好后,就需要在電腦上安裝Linux交叉編譯器

32、(ARM-Linux-GCC交叉編譯器),所以搭建Linux交叉編譯環(huán)境就可以理解為在Linux系統(tǒng)下安裝ARM-Linux-GCC交叉編譯器。本系統(tǒng)使用的ARM-Linux-GCC版本是arm-linux-gcc 4.3.2,安裝步驟如下:1、先下載安裝包arm-linux-gcc4.3.2.tar.gz,然后再把該安裝包拷入虛擬機的相應(yīng)的目錄下并解壓,當然此目錄可自由選擇解壓后可以得到一個文件夾4.3.2。 2、在Linux環(huán)境下執(zhí)行:mkdir usr/local/xuym/arm,在usr/local/目錄下創(chuàng)建arm文件夾;然后 cp /home/xuym/4.3.2 usr/loc

33、al/xuym/arm/,再把 4.3.2文件夾復(fù)制到之前新建的文件夾arm之下。3、第一步:輸入cd命令進入對應(yīng)的bin文件,第二步:執(zhí)行l(wèi)s,就可以查看到bin文件下有多個ARM編譯器。arm-linux-gcc編譯器和一般的gcc編譯器本質(zhì)上是相同的,只不過是使用arm-linux-gcc編譯器編譯的程序能在ARM開發(fā)板上的Linux系統(tǒng)中運行,而gcc編譯的程序就不可以在Linux系統(tǒng)中運行,因為arm-linux-gcc編譯器可以說是一個專門為ARM-Linux系統(tǒng)設(shè)計的編譯器。 4、當?shù)搅诉@一步時,我們就直接執(zhí)行命令:arm-linux-gcc,去編譯程序,此時系統(tǒng)會報錯即erro

34、r:“cannot find ARM-Linux-GCC executable file”,這是因為系統(tǒng)在去執(zhí)行ARM-Linux-GCC命令時找不到ARM-Linux-GCC可執(zhí)行文件,這時我們需要使用命令打開profile文件,去修改profile文件里對應(yīng)的一些配置信息,然后輸入保存命令。這樣ARM-Linux-GCC可執(zhí)行文件的路徑就算是配置好了。 5、要讓剛剛的ARM-Linux-GCC可執(zhí)行文件的路徑配置生效還要執(zhí)行source /etc/profile命令,如果不執(zhí)行該命令的話,之前所有的更改將不會起作用。 6、到這一步,ARM-Linux-GCC編譯器才算安裝完成。安裝完成后,

35、需要檢查一下arm-linux-gcc編譯器是否已經(jīng)安裝成功,可以通過執(zhí)行命令:arm-linux-gcc來判斷是否安裝成功。如果編譯器安裝成功了,在Linux的終端串口會有類似于圖3-4所示的語句輸出,反之就是未成功安裝,那么就必須回到第1步重新再來安裝一遍編譯器。圖3-3 arm-linux-gcc安裝成功界面3.1.4 軟件流程圖本系統(tǒng)設(shè)計,使用定時器對整個系統(tǒng)進行控制,以一次稱重,定時器流程如圖3-4所示,輸入鍵盤的控制程序流程如圖3-5,主控程序的流程如圖3-6。 圖3-4 時鐘中斷程序流程圖 圖3-5圖3-6主程序流程圖字體格式不對,通讀全文,此問題多次出現(xiàn)。黑體 5號3.2 系統(tǒng)

36、硬件設(shè)計3.2.1 硬件方案本系統(tǒng)設(shè)計的硬件設(shè)計如圖3-7:圖3-7電子秤硬件方案本電子秤系統(tǒng)設(shè)計的原理:通過稱重傳感器檢測被稱物體對秤臺的壓力,然后將物體壓力信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號,電壓信號再經(jīng)過24位的HX711(A/D)轉(zhuǎn)換器進行精確的線性放大,最終轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的主控芯片可識別的數(shù)字信號。HX711(A/D)轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部電路設(shè)計使用的是海芯科技的集成電路,這種A/D轉(zhuǎn)換器可以大大提高電子秤的精度。因為其內(nèi)置增益控制,所以可以使得電子秤的精度變高,性能變得穩(wěn)定。此外,HX711(A/D)轉(zhuǎn)換器主要是通過串口通信的方式與系統(tǒng)的主芯片進行數(shù)據(jù)通信。主芯片讀取到數(shù)據(jù),再通過(A/D)轉(zhuǎn)換器的處理

37、,在1602LCD液晶屏上顯示出數(shù)值。4x4的矩陣鍵盤輸入方式:其主要主要用于向主芯片里輸入數(shù)據(jù)。通過矩陣鍵盤上的數(shù)字鍵向顯示器上輸入單價,在稱得物體重量之后,該電子秤會自動地計算出總金額,然后在1602LCD液晶屏上顯示出重量、單價和總金額。外部電源系統(tǒng)通過DC電源接口和電源控制電路給主芯片、HX711電路、傳感器供電以及整個電路供電。3.2.2 稱重傳感器稱重傳感器是本電子秤系統(tǒng)中最重要的一個設(shè)計模塊,它的主要的技術(shù)參數(shù):靈敏度、總誤差和漂移。(1) 靈敏度靈敏度:是指稱重傳感器滿負荷時的輸出電壓與激勵電壓的比。例如,我們的稱重傳感器的靈敏度:2 mV/V,激勵電壓:5 V,那么稱重傳感器

38、滿負荷時輸出的電壓:10 mV。靈敏度、激勵電壓和滿負荷時輸出的電壓三者之間存在線性關(guān)系。傳感器量程使用范圍的選擇,電子秤系統(tǒng)一般都會選擇使用稱重傳感器線性度最好的那一段。通常情況下,選取稱重傳感器滿量程的前三分之二段為最佳。按照上述所說,這個傳感器的滿負電壓是6mV,當使用該傳感器制成電子秤于工業(yè)生產(chǎn)時,使用其去測量那些極其微小的電壓信號變化是極為困難的事情。(2) 總誤差總誤差:是指系統(tǒng)正常運行時的誤差與系統(tǒng)設(shè)置標準額定誤差的比。一個符合標準的%??傉`差這一技術(shù)指標對于電子秤系統(tǒng)來說很重要,因此這就不可避免的導(dǎo)致電子秤系統(tǒng)出現(xiàn)誤差。另外,總誤差還受ADC分辨率的選擇和放大電路和濾波器影響。

39、(3) 漂移漂移誤差:是指稱重傳感器正常工作時產(chǎn)生的與系統(tǒng)時間相關(guān)的誤差。當下,在生產(chǎn)生活中經(jīng)常使用到的稱重傳感器主要有電阻式、電容式、電壓式這三張壓力傳感器。當在做稱重傳感器選擇時,主要做這幾點考慮:穩(wěn)定性、精確性、使用壽命和使用安裝環(huán)境等。這三類傳感器的主要特點如下:(1) 電阻式壓力傳感器的特點:可靠性強、稱量精度高、反應(yīng)靈敏且壽命長,并且對稱量環(huán)境要求不高。(2) 電容式壓力傳感器存在的缺陷:可靠性差、壽命短、環(huán)境要求高;優(yōu)點:稱量精度高和稱量反應(yīng)靈敏。(3) 壓電式壓力傳感器的優(yōu)勢:可靠性強、稱量精度高、稱量時反應(yīng)靈敏且使用壽命長;缺點:稱量量程小。綜上所述,本設(shè)計選用的稱重傳感器是

40、上面第一種傳感器即電阻式壓力傳感器。電阻式壓力傳感器是由受力彈性體、電阻應(yīng)變片和導(dǎo)線三個部分組成。該傳感器電路構(gòu)成:惠更斯電橋原理,即當彈性體受到外力就會產(chǎn)生形變,這時電阻應(yīng)變片的阻值因形變也發(fā)生相應(yīng)的變化,使得電橋兩端電壓失去平衡形成電壓差,此刻便會有電壓信號產(chǎn)生,電壓信號再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器、放大器產(chǎn)生數(shù)字信號。下面是電阻式傳感器的工作原理圖即圖3-8:圖3-8電阻應(yīng)變式傳感器測量原理如圖3-8,當壓力P作用于秤臺,臺面會發(fā)生一定的形變,導(dǎo)致應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變。此時,電橋電壓失去平衡,這時電橋兩端就產(chǎn)生電壓差,即產(chǎn)生電壓信號。這個電壓信號是與作用力P存在一定的線性關(guān)系的,利用這一線性關(guān)系就

41、可以將電壓信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號輸出。如下圖圖3-9,圖上的四個電阻構(gòu)成了惠更斯電橋,壓力變化導(dǎo)致阻值變化再導(dǎo)致電壓變化,產(chǎn)生電壓信號,原理如圖3-9:圖3-9 測量電橋原理3.2.3 A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器是一種可以把從傳感器那邊接收到的模擬電壓或電流,經(jīng)過轉(zhuǎn)換形成與之成正比的數(shù)字信號。常用的A/D轉(zhuǎn)換器從構(gòu)造上分為這幾類:雙積分式、計數(shù)器式及型式。當下,在電子秤的設(shè)計中使用最多的傳感器是雙積分式和型這兩種A/D。雙積分式A/D的工作原理:做計算處理時將模擬電壓、參考電壓的值都要進行兩次積分。在這種原理中的輸入電壓與時間間隔值成正比,所有我們需要算出時間間隔值,從而電壓信號就可以轉(zhuǎn)成相對應(yīng)的數(shù)字

42、信號。圖3-10是雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器內(nèi)部的電路的原理圖,圖中一些管腳說明VG指的是導(dǎo)線接地,VFR指的是基準電壓,VX指的是檢測電壓。圖3-10雙積分A/D轉(zhuǎn)換電路雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器的特點:穩(wěn)定性好,濾波降噪功能強。當兩端的正負工頻信號的積分值全為零時,就會對正常工作的工頻產(chǎn)生很強的干擾,除此之外,如果工頻高于正常工頻,會有一定的過濾作用。由此可知,當產(chǎn)生的干擾電壓的值約為零時,這時對于模擬信號和數(shù)字信號都不會產(chǎn)生什么影響。綜上,采用雙積分式A/D來過濾電路的干擾信號非常合適。在本電子秤系統(tǒng)設(shè)計中,在A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度沒有太多的要求,精度上的要求卻是很高的。另外,因為雙積分式A/D的抗

43、外界干擾能力強,精確的差分輸入,成本低等特點,所以,本系統(tǒng)就可以選擇這種A/D轉(zhuǎn)換器來對電壓信號進行轉(zhuǎn)換。3.2.4 單片機STC89C52(1) STC89C52 單片機概述STC89C52系列的單片機是宏晶科技的主打產(chǎn)品,該種型號的單片機的特點:反應(yīng)速度快、功耗低、抗干擾能力強、并且兼容上一代8051的所有功能,運行的速度還比8051快。(2) STC89C52 單片機特點工作電壓: (5V單片機);工作頻率范圍:040MHz,相當于普通8051的 080MHz;用戶應(yīng)用程序空間: 4K/8K/16k/32K/64K字節(jié);RAM:片上集成1280字節(jié);通用I/O口:(32/36),復(fù)位后為

44、準雙向口/上拉(普通8051傳統(tǒng)I/O口);I/O口的驅(qū)動能力:20mA(最大值),整個電路的系統(tǒng)的最大值要控制在120mA內(nèi);可通過串口從PC上下載程序到電子秤系統(tǒng)內(nèi),數(shù)秒后即可完成;有EEPROM,看門狗功能;時鐘源:晶振和R/C振蕩器;下載程序時會用到晶振或R/C振蕩器;常溫下的內(nèi)部R/C 振蕩器頻率為:5.0V 單片機為: 11MHz 17MHz;通用全雙工異步串行口(UART) ;工作溫度范圍:-40 +85(工業(yè)級) / 0 75(商業(yè)級) ;封裝:采用的傳統(tǒng)的封裝:PDIP-40或PLCC-44; (3) STC89C52 單片機管腳及封裝STC89C52的管腳定義和封裝如圖3-

45、11所示: 圖3-11 STC89C52 管腳圖STC89C52的應(yīng)用電路的原理圖:圖3-12 圖3-12 STC89C52單片機電路圖3-12中DOUT和PDSCK這兩個I/O管腳接口接,是主芯片用來與HX711的AD轉(zhuǎn)換器之間進行數(shù)據(jù)通信的接口。Beep接口是連接蜂鳴器的,alert接口是連接報警燈的,RXD和TXD這兩個接口是用來數(shù)據(jù)通信的,進行程序下載時也是走這兩個接口。3.2.5 液晶屏電路圖3-13 LCD顯示電路LCD屏的電路接線接口如圖3-13,CS、RES、RS、SDA、SCK為LCD屏與單片機I/O口連接的控制接口。另外,接口CS_ZK、SCK_ZK、SO_ZK和SI_ZK

46、都是LCD屏內(nèi)的字庫接口。該顯示模塊是用來顯示字庫IC里的字符的。我們可以從這個字庫中讀出所需的漢字的點陣數(shù)據(jù),然后再將點陣數(shù)據(jù)寫入LCD屏的驅(qū)動程序中,這樣就能夠在LCD屏上顯示漢字了。接口引腳功能介紹:如圖3-14 : 圖3-14 液晶模塊接口引腳功能3.2.6 矩陣鍵盤電路輸入鍵盤電路圖如圖3-15:圖3-15 矩陣鍵盤電路圖3-15中通過4*4矩陣鍵盤可以向電子秤系統(tǒng)中輸入阿拉伯數(shù)字0-9、小數(shù)點和其他特殊功能的鍵。ROW1ROW4對應(yīng)輸入鍵盤的行, COL1COL4對應(yīng)輸入鍵盤的列。當行輸入低電平時有效;列輸出高電平為有效。如果正常情況下沒有鍵按下,這時的行輸入的是低電平,列輸出的是

47、高電平;當行有鍵按下,這行就是高電平,對應(yīng)的列就能檢測出是哪一行輸入的高電平。這樣通過高低電平信號的結(jié)合就可以定位到是哪個鍵被按下。3.2.7 報警電路報警電路如圖3-16所示:圖3-16 聲光報警電路當被稱物體超重時,beep和alert這兩個I/O口會輸出低電平,這時使蜂鳴器鳴響報警燈亮,來通知用戶物體超重了。3.2.8 電源電路本系統(tǒng)供電方式:通過DC電源接口連接外部電源,電源電壓控制為:5V,這個電源是為整個電子秤系統(tǒng)供電的。電路原理圖如圖3-17: 圖3-17 供電及程序下載電路第4章 系統(tǒng)概要設(shè)計4.1 需求分析 電子秤重系統(tǒng)設(shè)計的需求分析稱重范圍:0-測量精度:顯示方式:1602

48、LCD液晶屏顯示物體重量、設(shè)置的價格和總金額。操作方式:使用4*4矩陣鍵盤輸入數(shù)據(jù)并進行計算。特殊功能:去皮稱重功能、計算總金額功能、過載報警功能以及誤差校準功能。 電子秤的構(gòu)成電子秤系統(tǒng)設(shè)計的硬件組成:應(yīng)變式壓力稱感器、放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、主芯片、鍵盤/控制開關(guān)、1602LCD顯示屏。本電子秤系統(tǒng)的整體架構(gòu)如圖4-1:顯 示 器8052單片機A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)變式稱重傳感器放 大 器鍵盤計算金額被測對象圖4-1 儀器硬件結(jié)構(gòu)框圖4. 稱重傳感器選取在本電子秤系統(tǒng)設(shè)計中,稱重傳感器的選擇是尤為重要的一環(huán)。傳感器的選擇與處理是本系統(tǒng)設(shè)計中最困難的部分,稱重傳感器性能的優(yōu)劣直接決定了一個電子秤系統(tǒng)的

49、優(yōu)劣。隨著近代科學(xué)技術(shù)的進步,尤其是在計算機電子科學(xué)技術(shù)也取得突破。另外,隨著我國國民經(jīng)濟的向前高速的發(fā)展,在很多行業(yè)領(lǐng)域都希望使用電子秤來快速地檢測出物品的重量信息。不僅如此,電子秤的功能也開始由單一的稱重功能向多功能化、智能化方向發(fā)展,在工業(yè)生產(chǎn)過程和工藝流程的控制領(lǐng)域電子秤系統(tǒng)得到廣泛的應(yīng)用,在物流行業(yè)中各環(huán)節(jié)的自動檢測和監(jiān)控使用電子秤系統(tǒng)將會非常有效。使用電子秤系統(tǒng)用于稱重,是我們國家有關(guān)政策規(guī)定的。稱重傳感器是電子秤系統(tǒng)的“心臟”,是電子秤系統(tǒng)最關(guān)鍵的模塊。稱重傳感器的稱量精度、稱量穩(wěn)定性、稱量量程是其較為重要的幾個質(zhì)量參數(shù),因此這些參數(shù)是在選傳感器時的關(guān)鍵參考參數(shù)。如果電子秤系統(tǒng)的

50、使用場合的不同,對于它的稱量精度、稱量穩(wěn)定性、稱量量程等性能參數(shù)指標的要求也會因使用場合不同而改變。一般情況下,我們在選擇稱重傳感器時都要綜合考慮稱量精度和傳感器的各項性能指標,以確保做出來電子秤能夠滿足基本的稱重功能,其次誤差也要控制在一定的范圍之內(nèi)。比如:如果在溫差較大的場合下使用電子秤,就應(yīng)選擇在這個溫度下范圍可以正常工作的傳感器,這樣才能保證在這個溫度條件的場合下仍能正常地工作。稱重傳感器選用時需考慮的幾個問題:1)傳感器的外形和尺寸;2)傳感器的密封要求;3)傳感器的精度;4)傳感器的量程;本電子秤系統(tǒng)設(shè)計在選擇合適的稱重傳感器時,我主要是從以下幾點考慮,然后再來選擇稱重傳感器的。選

51、擇傳感器的精度時,可以從以下幾個方面考慮:經(jīng)濟、實用性和使用壽命,再綜合我們需要的稱量系統(tǒng)的實際精度的需求,合理地選擇傳感器。在此說明,精度低的傳感器我們不能就草率地認為它的制造工藝的水平就低。各種精度等級的傳感器,它們的復(fù)零特性、密封性、加工的工藝和精密的傳感器同樣是嚴格生產(chǎn)工藝控制的。傳感器精度高低是由傳感器內(nèi)的彈性結(jié)構(gòu)體及其是否能進行線性補償決定的。有很多傳感器的彈性體,雖然它的線性補償相對較差,但是它在應(yīng)對沖擊、及其在密封性上有它自己先天的優(yōu)點。所以,在稱量精度要求不高、工作場合的環(huán)境惡劣的情況下,就需要更加關(guān)注傳感器性能有:復(fù)現(xiàn)性、可靠性和使用壽命,在這些情況下就需要選用低精度、高可

52、靠性的傳感器。比如:在鋼水液位控制和超載控制這些特殊的應(yīng)用場合下,盡管我們可以對傳感器的稱量精度要求很低,但是對與傳感器的可靠性的要求就必須要求到苛刻的地步。因為在類似這些特殊的傳感器使用場合下,這些稱量裝置一旦發(fā)生哪怕一點小故障,都有可能會危及到工作人員的生命安全,帶來不可挽回的損失。與此相反,在一些對電子秤系統(tǒng)稱量精度要求很高的稱量場合下,尤其是在一些長時間內(nèi)無法進行調(diào)整檢測傳感器精度的電子秤系統(tǒng)。此時,我們在選擇傳感器時不但要求考慮傳感器的測量精度、靈敏度和稱量范圍,而且還要考慮因溫度變化而引起的各種不確定的誤差和電子秤系統(tǒng)使用的長期穩(wěn)定性。傳感器量程的選擇:被稱物體估計可能的最大值;秤

53、臺裝置的自重;傳感器使用數(shù)量;在正常使用操作下,偏載的最大值需要考慮;稱量狀況會出現(xiàn)很多情況:可能會出現(xiàn)動載和沖擊或者其他未知的附加干擾力,這些會造成誤差。其中,第4和第5兩條對于不同的電子秤系統(tǒng)、不同的稱量對象、不同的稱量方式。因此,對于不同類型的電子秤系統(tǒng),在相同的稱量負荷下,傳感器的量程的選擇是相同的。綜合許多國外先進的電子秤研制的經(jīng)驗和國內(nèi)廠商的實踐經(jīng)驗,在稱重傳感器的量程允許的條件下,選擇稱重傳感器的量程,大小一般為實際可能承載的倍。因為電子秤系統(tǒng)在使用的過程中,都會不可避免的存在著各種沖擊、振動和偏載的情況,有時候可能還會產(chǎn)生一些我們難以估計的力的影響;所以,我們一般把電子秤重系統(tǒng)

54、的可靠性作為最根本的性能指標來作考慮,一般在條件允許的情況盡可能選用大量程的傳感器。傳感器技術(shù)參數(shù)的選擇:(1)不允許出現(xiàn)重復(fù)性誤差、非線性誤差、滯后性誤差。 (2)查看稱重傳感器的靈敏系數(shù)是否滿足本項目的需求,靈敏系數(shù)由稱重傳感器的彈性體結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)力水平?jīng)Q定。(3)另外兩個重要的技術(shù)參數(shù)是:橋路阻抗和激勵電壓。如果原稱量系統(tǒng)已存在激勵電壓,在選擇傳感器時就要考慮對傳感器施加的橋壓。同時,應(yīng)變片允許通過的電流是有相應(yīng)的規(guī)定限制,電流大小控制在20mA25mA之間。在選用時可以根據(jù)已有的外部供壓系統(tǒng)所能提供的電壓選擇最合適的應(yīng)變片,這樣可以最大的規(guī)避誤差。(4)復(fù)零、溫漂、時漂、及固有頻率等因

55、素也都需要考慮的。以上這些技術(shù)參數(shù)并不一定需要全部考慮的,都是根據(jù)系統(tǒng)需求來確定哪些是需要考慮的,哪些是可以忽略的。如果需要設(shè)計一種精密稱量電子秤,在大有必要的來考慮所有的技術(shù)參數(shù)了,因為一個小的誤差對于精密稱量來說就會帶來一個大的誤差。對傳感器來說,如果在生產(chǎn)工藝中密封性不好,就會受到潮氣的侵蝕。現(xiàn)場工程中,如果不對傳感器進行密封保護,稱重傳感器就很容易會受到環(huán)境中的潮濕氣體、腐蝕性氣體、水蒸氣、灰塵等侵化腐蝕,從而導(dǎo)致稱重傳感器不精確造成誤差。所以在現(xiàn)場工程中,使用傳感器時必須使用防護外罩進行密封保護,這樣才能確保稱量盡可能準確。工程中常用的氣密性的措施:如果是在室內(nèi)干凈、干燥環(huán)境下,使用

56、到傳感器,我們可以選擇涂膠密封的方式來對傳感器進行密封;如果是在潮濕的、甚至可能遭受水淹的應(yīng)用場合,此時使用傳感器,就需要選擇膜片來焊接密封或者將其工作的環(huán)境里的空氣抽去,再充氮來填充環(huán)境,目的就是為了防止其氧化或者受潮等。如果是在有嚴重腐蝕性的應(yīng)用場合,使用傳感器時就必須對傳感器進行密封保護,比如可用噴塑密封或不銹鋼外罩密封來防止傳感器受腐蝕。以下是一些常用的稱重傳感器,它們都有自己最適合的稱量量程范圍和自身獨特性,這為我們應(yīng)對多樣化需求時,對傳感器的選型提供了更多的選擇。1)柱式傳感器柱式傳感器是最古老的一款傳感器,它的優(yōu)勢是稱量量程比較大,一般可以達到幾十噸甚至幾百噸的量級。2)輪輻式與

57、橋式傳感器輪輻式傳感器的稱量量程范圍一般在1t5t之間,這種類型的稱重傳感器一般是應(yīng)用在電子汽車秤、電子軌道秤、電子鋼材秤和料斗秤這些稱量工具中。像這種大量程的傳感器,也比較容易出現(xiàn)誤差。當像這種量程較大輪輻式傳感器,應(yīng)用時經(jīng)常會因為秤臺的支撐剛度達不到要求,而引起稱量反應(yīng)不靈敏產(chǎn)生滯后性誤差。所以目前,我國各大行業(yè)使用的電子秤都已經(jīng)換成更大量程、設(shè)計結(jié)構(gòu)更合理、生產(chǎn)加工更方便的橋式傳感器。然而,在一些特殊的場合下,在制造料斗秤時,或其它適宜采用圓柱外形傳感器的場合下,輪輻式傳感器仍是最適合的。雙梁式稱重傳感器在國內(nèi)常把這種傳感器簡稱為橋式傳感器,“橋式”傳感器的名字得來是因稱重傳感器的彈性體

58、的形狀和很像橋。當下,橋式稱重傳感器廣泛應(yīng)用在汽車秤、平臺秤、靜態(tài)動態(tài)電子軌道秤等稱量工具上。3)柱環(huán)式傳感器對于在0.5t30t重量范圍的物體,柱環(huán)式傳感器是很優(yōu)秀的一種傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計。柱環(huán)式結(jié)構(gòu)設(shè)計的傳感器存在這些缺陷:不具備抗偏、抗彎、抗扭的能力,所以在以前,我們國內(nèi)很少有廠商使用這種傳感器來設(shè)計電子秤。但是隨著密封技術(shù)的發(fā)展,雙層膜片焊接密封工藝和單層膜片熱套工藝的技術(shù)都取得了進步,柱環(huán)式稱重傳感器又開始廣泛的應(yīng)用在電子秤系統(tǒng)設(shè)計中。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)工藝的進步,柱環(huán)式傳感器的精度也提高到tt之間,在生產(chǎn)生活中開始廣泛應(yīng)用于料斗秤、鋼材秤等的稱量器械的設(shè)計中。4)剪切梁式傳感器剪切梁式

59、傳感器主要有這兩類,分別是剪切懸臂梁式傳感器和剪切橋式傳感器,這兩種稱重傳感器的工作原理相同。當前,剪切懸臂梁式傳感器和剪切橋式傳感器都屬于國內(nèi)常用的稱重傳感器。這種傳感器的特點:稱量精度高、使用穩(wěn)定性強、抗側(cè)向壓力的能力強,該傳感器在不需要進行線性補償?shù)那闆r下tt。另外,剪切懸臂梁式傳感器在國外使用的量程范圍:1t50t,在國內(nèi)使用的量程范圍為1t10t;剪切橋式傳感器國內(nèi)外常用量程范圍為1t100t。5)單S梁式傳感器單S梁式傳感器的稱量量程:0.1kg10kg。 近些年來,因為鋁合金彈性體彈性力小的特點,已經(jīng)可以把雙孔彈性體的稱量量程向下延伸至2kg,所以當被稱物體的重量在0.1kg2k

60、g內(nèi),單S梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的傳感器是最合適的。這樣的傳感器一般都是在一些特殊的場合使用的,比如:便攜式手提商用秤(小量程)。這種秤的gg。但是這種秤也有缺點:秤臺剛度小、自振頻率低,導(dǎo)致其在有振動、沖擊較多的環(huán)境是不能使用的,很容易把秤破壞。6)S形雙連孔式傳感器S形雙連孔式稱重傳感器的量程一般是在2kg500kg,該種稱重傳感器主要分為拉式和壓式這兩種設(shè)計結(jié)構(gòu),這兩種結(jié)構(gòu)的傳感器都是采用雙連孔式彈性體作為傳感器的感應(yīng)元件。這種傳感器在不加線性補償?shù)那闆r下kgkg。并且具該傳感器還具有極好的抗偏、抗側(cè)壓能力,因為這種傳感器的這些特點使得它在料斗秤和皮帶秤方面得到廣泛應(yīng)用。這種傳感器我們可以可通過銼磨

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