本文格式為Word版，下載可任意編輯——電子秤設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案

電子秤設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案

1、試驗(yàn)意義和目的

試驗(yàn)意義：物品稱量是市場交易中很基本的活動,是商業(yè)領(lǐng)域最基本的衡具。傳統(tǒng)的量具是桿稱或盤稱,20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)了電子稱。早期的電子稱多通過模擬電路實(shí)現(xiàn),隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字芯片的價(jià)格逐漸下降,模擬控制已逐步被數(shù)字控制所替代,電子稱的設(shè)計(jì)模式也大都以微處理器為核心,使精度和可靠性都有了明顯得提高。

試驗(yàn)?zāi)康模罕驹囼?yàn)旨在設(shè)計(jì)一種可直接顯示被測物體質(zhì)量的，確切度較高的電子秤2、物理模型

（1）金屬應(yīng)點(diǎn)片傳感器

應(yīng)變梁在被稱重物的重力作用下產(chǎn)生一應(yīng)變ε，此應(yīng)變引起電阻應(yīng)變片的電阻發(fā)生改

變，由測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，再由顯示裝置將電壓顯示出來，根據(jù)電壓的不同就可知被稱物的重量。當(dāng)然，必需先經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)砝碼測出該裝置的線性范圍和標(biāo)定系數(shù)。

（2）應(yīng)變片的測量電路：應(yīng)變片的測量電路采用差動半橋

電阻R1、R2為應(yīng)變片，R3、R4為固定電阻。當(dāng)應(yīng)變片承受應(yīng)變時(shí)，R1增大為R1+ΔR，同時(shí)R2減小為R2－ΔR，對于等臂電橋(R1=R2=R3=R4=R,其中R為R1、R2初始值)和輸出對稱電橋，此時(shí)的輸出電壓初始值

Ui=(Uo/2)*△R/R，△R《R

此時(shí)的輸出電壓為單臂工作時(shí)的兩倍。

（3）差動放大電路：在電路的兩個(gè)輸入端輸入大小相等、極性一致的電橋輸出電壓，Uo為輸出端

（4）濾波放大電路

（5）A/D轉(zhuǎn)換電路：模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用ADC0809芯片來實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換功能

（6）液晶顯示：本試驗(yàn)質(zhì)量數(shù)字顯示采用GDM1602A型液晶顯示器

（7）AT89C52單片機(jī)3、試驗(yàn)?zāi)K的選擇與論證（1）應(yīng)變片的測量電路方案一：差動半橋

電阻R1、R2為應(yīng)變片，R3、R4為固定電阻。當(dāng)應(yīng)變片承受應(yīng)變時(shí)，R1增大為R1+ΔR，同時(shí)R2減小為R2－ΔR，對于等臂電橋(R1=R2=R3=R4=R,其中R為R1、R2初始值)和輸出對稱電橋，此時(shí)的輸出電壓初始值Ui=(Uo/2)*△R/R，△R《R此時(shí)的輸出電壓為單臂工作時(shí)的兩倍。方案二：差動全橋

電阻R1、R2、R3、R4均為應(yīng)變片(R1=R2=R3=R4=R,)。當(dāng)應(yīng)變片承受

應(yīng)變時(shí)，則R1和R3增大ΔR，R2和R4減小ΔR，此時(shí)的輸出電壓為Uo=Ui△R/R此時(shí)的輸出電壓為單臂工作時(shí)的四倍

方案二能更好的提高測量的靈敏度，應(yīng)選擇方案二（2）壓力傳感器比較與論證：

方案一：電子稱稱重裝置由稱重托盤1、電阻應(yīng)變片2、應(yīng)變梁3、±12伏直流穩(wěn)壓電源4、測量電路5、差動放大器模塊6、輸出顯示模塊7和5伏交流穩(wěn)壓電源8組成。稱重原理是：應(yīng)變梁在被稱重物的重力作用下產(chǎn)生一應(yīng)變ε，此應(yīng)變引起電阻應(yīng)變片的電阻發(fā)生改變，由測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓變化，再由顯示裝置將電壓顯示出來，根據(jù)電壓的不同就可知被稱物的重量。當(dāng)然，先必需經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)砝碼測出該裝置的線性范圍和標(biāo)定系數(shù)。方案二：此方案的基本組成與方案一相像，主要區(qū)別在于所采用的應(yīng)變式傳感器的彈性體經(jīng)改造成雙平行梁后具有靈敏度高,性能好,抗彎和抗扭剛度大等特點(diǎn),減小了滯后和蠕變,線性和穩(wěn)定性好4、儀器設(shè)備的選擇

應(yīng)變式傳感器、三個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的對稱式差動放大器、低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換電路——ADC0809芯片、GDM1602A型液晶顯示器、AT89C52單片機(jī)5、試驗(yàn)步驟

（1）查找文獻(xiàn)資料，了解電子秤的研究現(xiàn)狀及存在的缺陷（2）在電子秤的缺陷中尋覓研究點(diǎn)

（3）制定新型電子秤的設(shè)計(jì)方案，繪制原理圖（4）根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇適合的元器件（5）按原理圖進(jìn)行新型電子秤的實(shí)物制作（6）對電子秤的各項(xiàng)性能進(jìn)行調(diào)試并改進(jìn)完善

（7）對整個(gè)試驗(yàn)過程進(jìn)行總