一种高精度便携式电子秤的设计.doc
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1、一种高精度便携式电子秤的设计电子秤与传统机械秤比较,其技术性能趋向精度高、速率快、稳定性好、使用简便;其功能趋向智能化,应用性能趋向于综合性。目前,在商业贸易中使用的传统台式电子秤,存在较大的局限性,精度低、体积大、携带不便、应用场所受到制约。为了解决这些问题,本文运用传感器技术,计算机技术结合数据处理技术,设计一款便携式电子秤一体的新型智能计量设备。1、系统硬件设计系统在充分考虑实用性性价比和性价比的前提下,完成了电子称的方案设计,按照功能分为为个部分:控制器部分、测量部分、数据显示部分、键盘部分和电路电源部分,总体方案框图如图1所示。系统重量检测部分是利用称重传感器检测压力信号,得到微弱的
2、电压信号,而后经处理电路(如滤波电路,差动放大电路)处理后,送单片机中的A/D转换器,将模拟量转化为数字量输出,控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号,经过运算,将数字信号转换为物体的实际质量信号,并将其送到显示单元中。1.1、数据采集模块电子秤中测力传感器的弹性体部分采用悬臂梁结构,悬臂梁结构的弹性体具有强度高、精度高、稳定性好、量程范围广、安装时悬臂梁一端固定、一端受力,一般各种压力或拉力的测量均采用这种结构。1)SP20C-G501电阻应变式传感器系统采用SP20C-G501电阻应变式传感器,该称重传感器主要由弹性体、电阻应变片电缆线等组成,其最大量程为1kg。称重传感器由组合式S型梁
3、结构及金属箔式应变计构成,具有防尘密封、量程范围广、精度高、性能稳定可靠、安装使用方便等特点。SP20C-G501电阻应变式传感器采用电桥结构,具有自补偿功能、抑制温漂能力强、易调零等。图2为SP20C-G501型压力传感器原理图,桥路四只应变片贴在弹性梁上,测量电阻随重力变化导致弹性梁应变而产生的变化。工作原理:当悬臂梁的弹性体受力变形时,与弹性体一体的应变片随之变形,在测量范围内应变片的电阻值随着呈线性变化,通过转换电路转换为与之对应电压的变化量。图2中每个桥臂电阻变化值RiRi、初始值R1=R2=R3=R4,且电桥输出电阻无穷大时,电桥输出电压Uo为该式说明电桥的输出电压Uo和四个桥臂的应变片感受的应变量的代数和成正比。
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