应变片称重 单片机程序

应变片称重 单片机程序
应变片称重 单片机程序

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*程序名称:电子称称重显示

*程序目的:采集电压信号进行AD转换,并通过数码管显示出来

*编写人员;S3C3

*编写时间:2016.2.26

*****************************************/

#include "intrins.h"

#include "show.h"

#include "collect.h"

#include "key.h"

unsigned long chuzhi = 1900;

//unsigned long kuadu;

unsigned long kuadu_100;

void uart_sendstring(unsigned char *str);

void change(unsigned char volt);//转换函数

void init_timer0();//定时器0初始化函数

unsigned char voltage; //电压采集变量

unsigned char timer0_cnt_200,timer0_cnt_20;//定时器自增变量

unsigned long weight;//质量变量

unsigned char key[] = {0,0};

unsigned long key_value;//按键返回值

// 电压质量校准0g 校准100g 校准初值500g 校准初值4 校准初值5 JIESU

unsigned long show_value[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 6666 };

unsigned char show_cnt = 0;//show_value数组数据选择变量

unsigned long beishu[] = {1000,100,10,1};

unsigned long beishu_cnt;

unsigned char pjz[] = {0,0,0, 0,0,0, 0,0,0, 0,0};//求平均值

unsigned char pjz_cnt;

bit change_5,change_6;

bit collect_flag;//定义采集标志位

bit show_flag ;//显示电压或者重量

bit key_flag;//按键检测标志位

//主函数

void main()

{

init_timer0();

while(1)

{

if(collect_flag == 1) //信号采集

{

collect_flag = 0;

voltage = collect();

//求平均值

pjz[pjz_cnt++] = voltage;

if(pjz_cnt == 10)

pjz_cnt = 0;

pjz[10] = (pjz[0] + pjz[1] + pjz[2]+ pjz[3] + pjz[4]+ pjz[5] + pjz[6]+ pjz[7] + pjz[8] + pjz[9])/10;

voltage = pjz[10];

//

change(voltage);

}

if(key_flag == 1) //按键采集和处理

{

/*

P3 = 0x01;

if(P3 != 0x01)

{

if((show_cnt < 2) || (show_cnt > 6))

show_cnt = 2;

else

show_cnt++;

show_value[show_cnt] = show_value[0];

if(show_cnt == 6)

{

kuadu = (show_value[6]-show_value[2])/4;

chuzhi = (show_value[2] + show_value[3] + show_value[4] + show_value[5] + show_value[6])/5 - 2*kuadu-8;

show_cnt = 1;

}

while(P3 != 0x01); //自动校准模式

}

*/

key_flag = 0;

Key_read(key);

if(key[1] == 1)

{

if(show_cnt != 5)

key[1] = 0;//有按键按下

switch (key[0])

{

case 0: key_value = 1;break; //第一排123

case 1: key_value = 2;break;

case 2: key_value = 3;break;

case 3: show_flag = 1;

show_cnt = 0;break; //电压显示

case 4: key_value = 4;break; //第二排456

case 5: key_value = 5;break;

case 6: key_value = 6;break;

case 7: show_flag = 0;

show_cnt = 1;break; //质量显示

case 8: key_value = 7;break; //第三排789

case 9: key_value = 8;break;

case 10: key_value = 9;break;

case 11: if((show_cnt < 2) || (show_cnt > 4))

show_cnt = 2;

else

show_cnt++;

show_value[show_cnt] = show_value[0];

if(show_cnt == 4)

{

chuzhi = show_value[2];

kuadu_100 = (show_value[4] - show_value[3] )/4;

// mv/g

show_value[6] = kuadu_100;

show_cnt = 6;

}

break; //自动校准模式

case 12: show_cnt = 5;

change_5 = ~change_5;break; //第四排_ 0 _

case 13: key_value = 0;break;

case 14: show_cnt = 6;

change_6 = ~change_6;break;

case 15: show_cnt = 6;change_6 = ~change_6;break;

}

}

}

if((show_cnt == 5) && (change_5 == 1))

{

if(key[1] == 1)

show_value[5] += (unsigned long)key_value*beishu[beishu_cnt++];

key[1] = 0;

if(beishu_cnt == 4)

{

beishu_cnt = 0;

change_5 = 0;

}

chuzhi = show_value[5];

}

}

}

//定时器0初始化函数

void init_timer0()

{

TMOD = 0x01;

TH0 = 0x0F8;

TL0 = 0x30;

EA = 1;

ET0 = 1;

TR0 = 1;

}

//中断0服务子程序

void timer0() interrupt 1

{

TH0 = 0x0F8;

TL0 = 0x30;

show(show_value[show_cnt],show_flag);

if(++timer0_cnt_20 == 100)

{

timer0_cnt_20 = 0;//释放

key_flag = 1;

}

if(++timer0_cnt_200 == 50)

{

collect_flag = 1;//置位标志位

timer0_cnt_200 = 0;//释放

}

}

//电压转重量函数

void change(unsigned char volt)

{

unsigned long y;//临时电压整形变量

unsigned long x;//临时电压差变量

unsigned long i;//自增变量

y = (unsigned long) volt *5000/255;

if(y >= chuzhi)

{

x = (y - chuzhi)*100/(kuadu_100);

}

else

x = 0;

show_value[1] = x;//质量

show_value[0] = y;//电压

}

基于51单片机的称重系统设计

单片机作业 学院计算机与控制工程学院 专业自动化132 学号30

姓名王伟 基于51单片机的称重系统—k动态称重所谓动态称重是指通过分析和测量车胎运动中的力,来计算该运动车辆的总重量、轴重、轮重和部分重量数据的过程。动态称重系统按经过车辆行驶的速度划分,可分为低速,所以高速动态动态称重系统与高速动态称重系统。因为我国高速公路的限速最高是120之间时速通过称量装置的车辆进行动态称重。而低速动态120称重系统在理论上可对5到称重系统则一定要限制通过车辆的行驶速度,要想有较高的测量精度,理论要求车辆在以下时速匀速通过。在我国,车辆动态称重一般都使用低速动态称重来完成,在很5km/h多收费站和车辆检测站都有应用,国家也出台了相关的测量标准。 与传统意义上的静态称重相比,动态称重可以在车辆缓慢运动情况下直接进行称重,这样动态称重的高效率、测量时间短.能流畅交通等主要特点就凸显岀来了。动态称重的问世,不但使车辆的管理上有了很大的促进作用,而且还对我国的公路管理和维护起到了至关重要的作用。 二系统总体结构及其功能 51 图 本设计要求能判断岀车辆是否超载,如果车辆超载,本系统能够提供该车辆的超载信息并发出警报。本设讣采用STC89C52单片机作为系统的处理核心,利用桥式称重传感器采集到车辆重量并转换成电压信号,然后通过放大电路将电压信号进行放大处理后,传送. 到A/D转换器中转换为数字信号,再经过单片机处理、传输到接口电路,最后送到上位机,

该数据可以与上位机里用键盘事先输入设定的总重量作比较并判断出该车辆是否超载,如果超载,则可通过显示器、蜂鸣器作显示超载信息并报警, 当然,键盘的作用除了输入设定值还可以解除和开启警报。 三动态称重系统的组成 动态称重系统主要111车辆重量(含超载、偏载检测)检测子系统、货车长、宽、高三维尺寸超限检测子系统、自动触发摄像拍照子系统、车辆类型自动判别子系统、系统配置及系统维护子系统、行驶车辆速度测量子系统、数据统讣、报表处理子系统和单据输岀打印子系统这儿部分组成。该系统组成完善,部件考虑周全, 能很好的完成称重任务。 四动态称重系统的主要功能 (1)动态检测出通过车辆的轴数、轴重、轴距、轮数、车速等; (2)能自动检测出车辆的高.宽、长等外围尺寸是否超出最大标准,并能给出超出部位的具体位置和具体数据; (3)拍摄机器在车辆经过时能自行对要被检测的车辆进行拍照,该机器能对车牌号码、车辆种类进行识别,最终作为图像证据; (4)可以将不合格车辆的处理记录、超限情况进行打印,根据车辆超限的程度来计算罚款数额并打印收据或罚款单; (5)检测到的数据全部存入数据库中,并对被监测到的数据进行分析、统讣。 便于汇总上报、日常管理和进行查询。五单片机的选用 本设计采用的是INTEL公司研究开发生产的STC89C52单片机,其内部置有256 字节的内部数据存储器、8位中央处理单元、8K片内程序存储器、3个16位定时/计数器、32个双向I/O 口和一个片内时钟振荡电路,全双工串行通信口,5 个两级中断结构。89C52的引脚图如图所示。 图89C52引脚图 本设讣使用的是单片机的最小系统,其中电路包括下载口电路、复位电路和晶振电路。复位电路中,电阻在下接地,电容在上接高电平,中间为RST。复位电路工作原理是:通引脚上处于高电平,这时的单片RST电时,由于电流很大,从而相当于电容被短路,这样. 机为禁止工作状态。如果要使单片机正常工作,就要使RST端电压慢慢下降并到一定程度,也就是RST端为低电平,这就需要通过电源对电容进行充电。 复位电路复位的方式有手动复位、上电复位两种。所谓上电复位,就是通电瞬间,山于电流很大,从而相当于电容被短路,这样RST引脚上处于高电平,自动复位;相反,通过对改变电容电流,当电流很小的时候,我们就可以把电容当做开路状态,RST端就处于低电平,程序就能正常的运行。而手动复位要在上电复位的基础上,按下复位按键,使VCC直接与RST相连,电容处于放电状态,以高电平形成复位;松开复位按键,RST仍旧是高电平,这时充电电流作用于电阻上,VCC 给电容进行充电,还是复位状态,充电结束后,RST为低电平,能够正常工作。 A/D转换器 A/D转换器根据输出的信号格式有并行A/D和串行A/D两种。ADC0832是一种具有双通道A/D 转换芯片和8位分辨率。它的优点有体积小,兼容性强,性价比高,从而深受个人的欢迎和企业的认可,U前在世界上也已经有了较高的使用率。ADC0832具有能够进行双通道A/D转换,分辨率高达8位;当供电电源为5V时,输入电压能稳定的保持在0~5V之间:TTL/CMOS与输出

电阻应变式传感器.

电阻应变式传感器 应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器,最常用的传感元件为电阻应变片。 应用范围:可测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数。 应变式传感器特点 ①精度高,测量范围广; ②使用寿命长,性能稳定可靠; ③结构简单,体积小,重量轻; ④频率响应较好,既可用于静态测量又可用于动态测量; ⑤价格低廉,品种多样,便于选择和大量使用。 1、应变式传感器的工作原理 (1) 金属的电阻应变效应 金属导体在外力作用下发生机械变形时,其电阻值随着它所受机械变形(伸长或缩短)的变化而发生变化的现象,称为金属的电阻应变效应。 公式推导: 若金属丝的长度为L,截面积为S,电阻率为ρ,其未受力时的电阻为R,则: (9.1)

如果金属丝沿轴向方向受拉力而变形,其长度L变化dL,截面积S 变化dS,电阻率ρ变化,因而引起电阻R变化dR。将式(9.1)微分,整理可得: (9.2) 对于圆形截面有: (9.3) 为金属丝轴向相对伸长,即轴向应变;而则为电阻丝径向相对伸长,即径向应变,两者之比即为金属丝材料的泊松系数μ,负号表示符号相反,有: (9.9) 将式(9.9)代入(9.3)得: (9.5) 将式(9.5)代入(9.2),并整理得: (9.6) (9.7) 或 K0称为金属丝的灵敏系数,其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。 K0称为金属丝的灵敏系数,其物理意义是单位应变所引起的电阻相对变化。

公式简化过程: 由式可以明显看出,金属材料的灵敏系数受两个因素影响: 一个是受力后材料的几何尺寸变化所引起的,即项;另一个是受力后材料的电阻率变化所引起的,即项。对于金属材料项比项小得多。大量实验表明,在电阻丝拉伸比例极限范围内,电阻的相对变化与其所受的轴向应变是成正比的,即K0为常数,于是可以写成: (9.8) Array通常金属电阻丝的K0=1.7~4.6。 通常金属电阻丝的K0=1.7~4.6。 (2) 应变片的基本结构及测量原理 距 用面积。应变片的规格 一般以使用面积和电 阻值表示,如 2 为 的电阻丝制成的。 高的阻值, 栅状, 在绝缘的基底上。 两端焊接引线。

电阻应变片传感器

电阻应变片传感器,对于外行人来说,或者不懂它具体指的是哪一款类型的传感器,其实弄懂其中关系就很简单,传感器代表的是一种产品,而电阻应变片实际是特指电阻应变式原理下的一款重要零部件。所以说,电阻应变片传感器可以用一句话解释,即工作原理是电阻应变式原理的传感器。 电阻应变式传感器是基于这样一个原理:弹性体在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见,电阻应变片是电阻应变式传感器中不可缺少一个部分。电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来

介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R: R=ρL/S(Ω)(2—1) 当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。 对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有: ΔR=ΔρL/S+ΔLρ/S–ΔSρL/S2(2—2) 用式(2--1)去除式(2--2)得到 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L–ΔS/S(2—3) 另外,我们知道导线的横截面积S=πr2,则Δs=2πr*Δr,所以 ΔS/S=2Δr/r(2—4) 从材料力学我们知道 Δr/r=-μΔL/L(2—5) 其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有

基于单片机称重仪的设计

湖南理工学院 数字信号处理课程设计 设计题目:称重仪的设计 院部:机械学院 专业:机械电子工程 班级:机电二班 学生姓名: 贾 学号: 1 1

摘要 本设计是基于单片机的称重仪,它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。其中压力传感器输出响应的模拟电压信号,经过模/数转换(A/D变换)后就得到数字量D。但是,数字量D并不是重物的实际重量值W,W 需要由数字量D 在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。整个设计系统由Atmel公司生产51系列89S51单片机进行控制;软件实现功能开机检测,主要是开机后自动逐个扫描LED数码管,以防止某段数码管损坏造成视觉误差;出于人性化考虑我们还可以增加语音电路,实现自动语音播报重量。 2

目录 一、课题设计要求 二、总体设计方案 三、硬件电路模块分析 四、硬件电路设计 五、软件设计 六、总结 3

一、题设计要求 1、设计出硬件电路。 2、设计出软件程序 2、采用A/D的转换器 3、LED显示要显示的内容。 二、总体方案设计 2.1 称重仪的基本工作原理 电子秤的工作原理以电子元件:称重传感器,放大电路,AD转换电路,单片机电路,显示电路,通讯接口电路,稳压电源电路等电路组成。当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据程序将这种结果输出到显示器,直至显示这种结果。 2.2称重仪的系统总体框图 按照本设计功能的要求,系统由5个部分组成:控制器部分、信号采集部分、报警部分、数据显示部分、和电路电源部分,系统设计总体方案框图如图2.1所示。 4

电阻应变式称重传感器的故障检测方法

电阻应变式称重传感器的故障检测方法 2016-04-22 08:32:50 来源:eefocus 关键字:电阻应变式称重传感器故障检测 电阻应变式称重传感器是一种常用的测量仪器,可以将测量的力信号转换为电信号输出,是称重检测系统中的核心元件。电阻应变式称重传感器在使用过程中会出现一定的故障,我们对于电阻应变式称重传感器的故障检测方法是必须要掌握的,下面小编就来介绍一下具体的方法吧。 电阻应变式称重传感器故障往往会因为一些人为或自然因素损坏,比如传感器过载,冲击,或不小心跌落,大力拽传感器导线,雷击或大电流通过传感器,化学腐蚀,潮气浸蚀或高粉尘环境以及传感器内部的元器件的老化等。直接导致的后果可能是称重系统漂移,显示不稳定或不显示数据等现象。 首先,在从称重系统中拆除称重传感器前应该仔细慎重地判别系统的结构和传感器是否存在下列问题: 1)检查是否是系统传力故障,可能由于灰尘,机械部位未对准,元件传力延缓等原因,而非传感器故障; 2)检查系统在传力部位是否有损伤,锈蚀或者明显的磨损;冬季应注意传感器传力部位 是否有结冰现象,影响系统的传力和复位; 3)检查系统的限位装置是否工作,其间隙是否符合要求; 4)检查传感器电缆线与接线盒和显示仪表连接是否正确,有无断线或连接导线接触不良的情形;重点检查总线九芯插头及接线盒内的接线可靠性; 5)检查接线盒和仪表是否有故障,尤其是接线盒中电位器和接线端子的情况; 6)检查传感器是否锈蚀、受潮(特别是贴片孔区域);传感器电缆线的完整性;传感器电缆 线入口处的环境等。 建议用户配备下述的仪表设备作为检测传感器的必要的装置: A)高性能经校准的数字万用表(四位半以上),检查准确度能达到±0.1Ω和±0.01mv,检查 传感器的零点输出和桥路完整性; B)兆欧表(绝缘表),测试传感器的绝缘阻抗。推荐量程范围50VDC下测试5000MΩ。

基于51单片机的电子秤的设计

学号: G RADUATE T HESIS 论文题目:基于51 单片机的电子秤的设计 学生姓名: 专业班级: 学院: 指导教师: 2017 年06 月12 日

第一章功能说明 本设计系统以单片机AT89S52为控制核心,实现电子秤的基本控制功能。在设计系统时,为了更好地采用模块化设计法,分步设计了各个单元功能模块。 系统的硬件部分包括最小系统部分、数据采集部分、人机交互界面和系统电源四大部分。最小系统部分主要包括AT89S52和扩展的外部数据存储器;数据采集部分由称重传感器,信号的前期处理和A/D 转换部分组成,包括运算放大器AD620和A/D 转换器ICL7135;人机界面部分为键盘输入,四位LED数码显示器,可以直观的显示重量的具体数字以及方便的输入数据,使用方便;系统电源以LM317和LM337为核心设计电路以提供系统正常工作电源。 系统的软件部分应用单片机C 语言进行编程,实现了该设计的全部控制功能。该电子秤可以实现基本的称重功能(称重范围为0~9.999Kg ,重量误差不 大于± 0.005Kg), 并发挥部分的显示购物清单的功能,可以设置日期和设定十种商品的单价,还具有超量程和欠量程的报警功能。 本系统设计结构简单,使用方便,功能齐全,精度高,具有一定的开发价值。 称重传感器原理 即由非电量(质量或重量)转换成电量的转换元件,它是把支承力变换成电的或其它形式的适合于计量求值的信号所用的一种辅助手段。 按照称重传感器的结构型式不同,可以分直接位移传感器(电容式、电感式、电位计式、振弦式、空腔谐振器式等)和应变传感器(电阻应变式、声表面谐振式)或是利用磁弹性、压电和压阻等物理效应的传感器。对称重传感器的基本要求是:输出电量与输入重量保持单值对应,并有良好的线性关系;有较高的灵敏度;对被称物体的状态的影响要小;能在较差的工作条件下工作;有较好的频响特性;稳定可靠。 传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成” 。其中敏感元件指传感器中能直接感受被测量的部分,转换元件指传感器中能将敏感元件输出量转换为适于传输和测量的电信号部分。此外传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置,被喻为电子秤的心脏部件,它的性能好坏很大程度上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。若在环境恶劣的条件下(如高低温、湿热),传感器所占的误差比例就更大,因此,在人们设计电子秤时,正确地选用称重传感器非常重要。 称重传感器的种类很多,根据工作原理来分常用的有以下几种:电阻应变式、电容式、压磁式、压电式、谐振式等。(本设计采用的是电阻应变式) 电阻应变式称重传感器包括两个主要部分,一个是弹性敏感元件:利用它将

课程设计-电阻应变式称重传感器设计

电阻应变式称重传感器设计 摘要:在分析重力传感器信号特性的基础上,模块化地设计了称重传感器信号的调理电路并对其进行了仿真实验。结果表明:电路能实时、准确地处理信号,且工作稳定,可靠,重复性好,抗干扰能力强,可实现精密测量的目的。 关键词:称重;Lab view;电阻应变式传感器;放大电路。 一、引言 随着现代数据采集系统的不断发展,对高精度信号调理技术的要求也越来越高。由于传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题, 因此它的信号通常不能被控制元件直接接收,这样一来,信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分,并且其电路设计的优化程度直接关系 到数据采集系统的精度和稳定性。 在称重传感器信号检测中,检测精度受到诸多因素的影响,其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。电桥输出与激励电压成正比,因此,激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。并且现场工作环境恶劣,可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等,称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。 二工作原理 1、原理框图

2、称重传感器(MS-1) MS—1型钢制“S”称重传感器,承受拉、压外力均可,输出对称性好,结构紧凑、安装方便、规格齐全。可用于制造机电结合称、吊钩秤、料斗秤及各种专用称、工艺称等。 外形尺寸

量程:50kg; 尺寸:A=51mm;B=13mm;C=64mm;螺纹(公制mm):M8×1.25; 技术指标: 标定数据:

转换系数K: 应变片测量电路: 上图为直流供电的测量电桥原理图,其中第一臂为电阻应变片,由应变片引起的电阻变化为△R1,当R1=R2、R3=R4时,电桥的电压灵敏度S U为最大,此时有:U0=(1) S U=U0/(2) U0=(3) 采用差动电桥可以消除非线性误差。因此本设计电阻应变式称重传感器选用直流供电应变全桥,该电桥的电压灵敏度比单一工作应变片的电压灵敏度提高了4倍,且具有温度补偿作用。 3、放大电路 R1=10K;R2=2.4K; R3=238K; R4=2.4K; R5=100K 放大倍数K=(R3/R2)×(R5/R4)≈4100;

实验一电阻应变片传感器特性实验

实验一、二 电阻应变片传感器特性实验 一、 实验目的: 1.了解金属箔式应变片的应变效应,单臂电桥工作原理和性能。 2.比较半桥,全桥测量电路与单臂电桥的不同性能、了解各自的特点。 二、 基本原理: 敏感元件—金属箔在外力作用下,其电阻值会发生变化。即金属的电阻应变效应。根据推导可以得出: l l k l l l l l l R R ?=???++=?++?=?02121)()(ρρμρρμ “应变效应”的表达式。k 0称金属电阻的灵敏系数,从式(3)可见,k 0受两个因素影响,一个是(1+μ2),它是材料的几何尺寸变化引起的,另一个是) (ρερ ?,是材料的电阻率ρ随应变引起的(称“压阻效应”)。对于金属材料 而言,以前者为主,则 μ210+≈k ,对半导体,0 k 值主要是由电阻率相对变化所决定。实验也表明,在金属丝拉伸 比例极限内,电阻相对变化与轴向应变成比例。通常金属丝的灵敏系数k 0=2左右。 用应变片测量受力时,将应变片粘贴于被测对象表面上。在外力作用下,被测对象表面产生微小机械变形时,应变片敏感栅也随同变形,其电阻值发生相应变化。通过转换电路转换为相应的电压或电流的变化,根据(3)式,可以得到被测对象的应变值ε,而根据应力应变关系εσE = (4) 式中 σ——测试的应力; E ——材料弹性模量。 可以测得应力值σ。通过弹性敏感元件,将位移、力、力矩、加速度、压力等物理量转换为应变,因此可以用应变片测量上述各量,从而做成各种应变式传感器。电阻应变片可分为金属丝式应变片,金属箔式应变片,金属薄膜应变片。 单臂电桥:即应变片电阻接入电桥的一臂,测出其电阻变化值,结构比较简单,但是灵敏度较差; 半桥:把不同受力方向的两只应变片接入电桥作为邻边,电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善。当应变片阻值和应变量相同时,其桥路输出电压UO2=EG ε/2。式中E 为电桥供电电压。 全桥:测量电路中,将受力性质相同的两个应变片接入电桥对边,当应变片初始阻值:R1=R2=R3=R4,其变化值ΔR1=ΔR2=ΔR3=ΔR4时,其桥路输出电压U 03=KE ε。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差和温度误差均得到明显改善 三、需用器件与单元:应变式传感器实验模板、砝码、数显表、±15V 电源、±5V 电源、万用表。 四、实验内容与步骤: 1、应变片的安装位置如图(1-1)所示,应变式传感器已装到应变传感器模块上。传感器中各应变片已接入模板的左上方的R1、R 2、R 3、R4。可用万用表进行测量,R1=R2=R3=R4=350Ω。 R1 R2 R3R4 图1-1 应变式传感器安装示意图 图1-2 应变式传感器单臂电桥实验接线图 2、接入模板电源±15V (从主控箱引入),检查无误后,合上主控箱电源开关,顺时针调节Rw2使之大致位于中间位置,再进行差动放大器调零,方法为:将差放的正、负输入端与地短接,输出端与主控箱面板上数显电压表输入端Vi 相连,调节实验模板上调零电位器Rw3,使数显表显示为零,(数显表的切换开关打到2V 档)。关闭主控箱电源。(注意:当Rw2的位置一旦确定,就不能改变。) 3、按图1-2将应变式传感器的其中一个应变片R1(即模板左上方的R1)接入电桥作为一个桥臂与R5、R6、

称重传感器的原理(一)

称重传感器的原理(一) 电阻应变式称重传感器[3]是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在它表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。 电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R: R=ρL/S(Ω)(2—1) 当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。

对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有: ΔR=ΔρL/S+ΔLρ/S–ΔSρL/S2(2—2) 用式(2--1)去除式(2--2)得到 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L–ΔS/S(2—3) 另外,我们知道导线的横截面积S=πr2,则Δs=2πr*Δr,所以 ΔS/S=2Δr/r(2—4) 从材料力学我们知道 Δr/r=-μΔL/L(2—5) 其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有 ΔR/R=Δρ/ρ+ΔL/L+2μΔL/L

基于单片机的称重控制系统设计

届毕业生 毕业设计说明书题目: 基于单片机的称重控制系统设计 院系名称: 专业班级: 学生姓名:学号: 指导教师:教师职称:

摘要 由于称重器具在商业贸易中的重要作用,称重技术的发展一直都受到人们的关注。本文设计实现了一种新型的多功能电子称重系统,该系统采用了最为常见的C51系列单片机STC89C52作为主控芯片,系统可以准确称量待测物的质量,使用者设置好单价后,系统还能自动地计算总价并可以把测量结果直观地显示在液晶屏幕上,同时本系统还具有超量程自动报警功能。另外本系统还扩展了电子万年历和电子温度计的功能,使得系统更加实用。本文论述了课题提出的背景,系统方案确定的依据以及系统具体硬件电路的设计方案和软件编程的基本思路,最后针对系统的测试结果进行了分析。 关键词:电子称重系统;单片机;称重传感器;A/D转换;时间和温度;人机交互

Title Design of weighing control System Based On MCU ABSTRACT Due to the important role of weighing apparatus in the trade, development of weighing technology has been paid close attention to by people. This paper presents a new type of multifunctional electronic weighing system .This design is based on the most common C51 series microcontroller STC89C52 as a control core, it realized the basic functions of electronic scales. This design can acquisition quality accurately, display test data intuitively, set the price for diffident things and automatic alarm when it is over range. At the same time, the system also extends the function of electronic calendar and the thermometer, making the system more intelligent and practical. This paper discusses the background of the subject,how the system scheme is determined, design of the hardware circuit system and software programming. At the end of the paper, the system test results were analyzed. Key Words Electronic scale; single chip microcomputer; sensor; A/D conversion; human-computer interaction; time and temperature

电阻应变式称重传感器原理

电阻应变式称重传感器原理 电阻应变式称重传感器原理 电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理:弹性体(弹性元件,敏感梁)在外力作用下产生弹性变形,使粘贴在他表面的电阻应变片(转换元件)也随同产生变形,电阻应变片变形后,它的阻值将发生变化(增大或减小),再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成了将外力变换为电信号的过程。 由此可见,电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。下面就这三方面简要论述。 一、电阻应变片 电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上,即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。 设有一个金属电阻丝,其长度为L,横截面是半径为r的圆形,其面积记作S,其电阻率记作ρ,这种材料的泊松系数是μ。当这根电阻丝未受外力作用时,它的电阻值为R: R = ρL/S(Ω)(2—1) 当他的两端受F力作用时,将会伸长,也就是说产生变形。设其伸长ΔL,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少Δr。此外,还可用实验证明,此金属电阻丝在变形后,电阻率也会有所改变,记作Δρ。 对式(2--1)求全微分,即求出电阻丝伸长后,他的电阻值改变了多少。我们有: ΔR = ΔρL/S + ΔLρ/S –ΔSρL/S2 (2—2) 用式(2--1)去除式(2--2)得到 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L –ΔS/S (2—3) 另外,我们知道导线的横截面积S = πr2,则Δs = 2πr*Δr,所以 ΔS/S = 2Δr/r (2—4) 从材料力学我们知道 Δr/r = -μΔL/L (2—5) 其中,负号表示伸长时,半径方向是缩小的。μ是表示材料横向效应泊松系数。把式(2—4)(2—5)代入(2--3),有 ΔR/R = Δρ/ρ + ΔL/L + 2μΔL/L =(1 + 2μ(Δρ/ρ)/(ΔL/L))*ΔL/L = K *ΔL/L (2--6) 其中 K = 1 + 2μ +(Δρ/ρ)/(ΔL/L)(2--7) 式(2--6))说明了电阻应变片的电阻变化率(电阻相对变化)和电阻丝伸长率(长度相对变化)之间的关系。 需要说明的是:灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数,它和应变片的形状、尺寸大小无关,不同的材料的K值一般在 1.7—3.6之间;其次K值是一个无因次量,即它没有量纲。 在材料力学中ΔL/L称作为应变,记作ε,用它来表示弹性往往显得太大,很不方便

应变式称重传感器)

成绩评定: 传感器技术 课程设计 题目称重传感器 1

目录 摘要 (1) 设计任务书................................ (1) 第一章德普施应变传感器 (2) 1.1工作原理 (2) 1.2 电阻应变片 (2) 第二章测量电路 (2) 2.1测量电桥 (2) 2.2运算放大器LF356 (3) 2.3 放大电路 (3) 2.3.1 一级放大电路 (4) 2.3.2 调零电路 (5) 2.3.3 可调二级放大电路 (5) 第三章误差分析 (6) 第四章个人小结 (6) 参考文献 (6)

摘要 传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门综合技术学科,是现今科学领域中实现信息化的基础技术之一。现代测量、控制与自动化技术的飞速发展,特别是电子信息科学的发展,极大的促进了现代传感器的发展。同时我们也看到,传感器在日常生活中的应用越来越广泛,可以说它已成为测试测量不可或缺的环节。因此学习、研究并在实践中不断应用传感器技术具有重大意义。 鉴于此,本次课程设计力图通过对常用传感器的设计运用使我们加深对传感器的认识和理解并逐步将课本上学习到的理论知识转换为实际生产力,以培养我们学以致用的求学质量。 称重传感器是用来将重量信号或压力信号转化为电信号的装置,称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路,利用金属电阻丝在拉力作用下伸长变细,电阻增加的原理,既金属电阻随所受应变变化而变化的效应而制成的。本次课程设计中的传感器共由以下几部分组 成:应变梁、全桥电路、差动放大电路、调零电路和最后的放大标定电路。 关键词:电阻、放大器、应变片、应变式传感器。 1

应变片称重传感器

第一章摘要 应变片称重传感器信号调理电路设计,在分析重力传感器信号特性的基础上,通过电路设计,把重量变化引起的应变片电阻的变化,反应到电压的变化上。信号调理电路是那模拟信号变换为用于数据采集、控制过程、执行计算显示、处或其他目的的数字信号。此称重传感器信号调理电路应用了模块化设计,并通过仿真实验得出了较理想的仿真结果。 Multisim仿真结果表明:此电路设计能实时、准确的处理信号。且工作稳定、可靠、重复性好、抗干扰能力强,可实现精密测量的目的。 第二章引言 随着科学技术的发展和自动化程度的提高,作为获取信息的传感器应用越来越广,对高精度信号调理技术的要求也越来越高。传感器输出的信号往往存在非线性问题、滞后误差、蠕变、温漂等问题,因此它的信号通常不能被控制元件直接接收,信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分,并且其电路设计的优化程度直接关系到数据采集系统的精度和稳定性。 称重传感器信号检测的精度受到诸多因素的影响,其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。由称重传感器的分析可知:电桥输出与激励电压成正比,使得激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。并且现场工

作环境恶劣,可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等,称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。 第三章电路设计 根据设计要求,采用电压驱动电桥,这样就确保了检测信号的精确度和线性度。利用电阻电桥测量微小电阻变化,电桥由连成四边形的四个电阻组成,其中一个对角接激励电压源,而另一个对角接电压检测器,检测器将测量两个分压电阻中点间的电压。这种电桥电路在实际中可以根据输出电压直接观测出电阻差。 3.1信号处理电路的设计 信号处理电路的模块结构如图1所示:采用应变片称重传感器提高检测精度和使加卸载曲线对称,调理电路采用5V参考电压芯片AD588,使输出为符合设计要求的电压输出,精密齐纳二极管型参考源AD588对温度变化具有极低的激励漂移和增益。调理模块采用精确度高、使用简易、噪声低的仪用放大器AD620.保证了信号调理器的精确度和稳定度。

应变式称重传感器设计

太原理工大学现代科技学院《传感器原理与应用》课程设计 设计名称应变式称重传感器设计 专业班级测控11-2 学号 71 姓名李玉堃 同组人王鑫王海平

设计日期 2015年1月 太原理工大学现代科技学院

注:1.课程设计完成后,学生提交的归档文件应按照:封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交(大张图纸不必装订) 2.可根据实际内容需要续表,但应保持原格式不变。

应变式称重传感器设计 摘要 粘贴式电阻应变计广泛应用于当今高精度测力与称重传感器的制造中。本篇文章为帮助称重传感器设计者计算出称重传感器尺寸大小,从而为获得唯一需要的输出作了充分的准备。设计者既可以运用有限元分析法经计算机程序(如果可能)来确定称重传感器所需要的尺寸,或运用本文所提供的公式来计算此尺寸。通过某些假设得出的这些计算公式,另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。在批量制造称重传感器前,应制造几个样机进行组装、测试和标定。 在某些工业中,如航天工业也许只需要一次性的称重传感器,为决定其非线性、重复性和滞后等误差,在使用前对其进行标定是十分重要的。当计算机被应用于数据处理时,非线性、零点漂移及灵敏度变化,是很容易修正的。如果称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响,我们应进行试验并测量出这些影响量所造成的误差。如果某部分结构(如接头、销子、压杆)用来测量或是被用作称重传感器时,标定和测试就尤为重要了。 称重传感器设计包括许多方面,这里对其制造生产不予讨论,例如,需要对电阻应变计安装技术知识的全面了解,一些电阻应变计制造商提供技术资料的同时,还应提供电阻应变计安装的分类等。 关键词:传感器,电阻应变式,称重

电阻应变式压力传感器设计说明

传感器与检测技术电阻应变式压力传感器的设计 学院:信息技术学院 指导老师:蔡杰 班级:B1106 :佳林 学号:0915110629

目录 一、设计任务分析 (2) 二、方案设计 (2) 2.1原理简述 (2) 2.2应变片检测原理 (3) 2.3弹性元件的选择及设计 (4) 2.4应变片的选择及设计 (5) 三、单元电路的设计 (6) 3.1电桥电路的设计 (6) 3.2放大电路的设计 (6) 3.3移相器的设计 (7) 3.4过零比较器的设计 (8) 3.5相敏检波电路的设计 (9) 3.6低通滤波器的设计 (9) 四、误差分析 (10) 五、心得体会 (10) 六、致 (11)

电阻应变式压力传感器的设计 一、设计任务分析 采用电阻应变片设计一种电阻应变式质量(压力)传感器,具体要求如下: 1.正确选取电阻应变片的型号、数量、粘贴方式并连接成交流电桥; 2.选取适当形式的弹性元件,完成其机械结构设计、材料选择和受力分析, 3.并根据测试极限围进行校核; 4.完成传感器的外观与装配设计; 5.完成应变电桥输出信号的后续电路(包括放大电路、相敏检波电路、低通 滤波电路)的设计和相关电路参数计算,并绘制传感器电路原理图; 二、方案设计 2.1原理简述 电阻应变式传感器为本设计的主要部件,传感器中的弹性元件感受物体的重 力并将其转化为应变片的电阻变化,再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输 出电压,通过电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,在显 示表头中将电压(V)改为质量(kg)即可实现对物品质量的称重。 本设计所测质量围是0-10kg,同时也将后续处理电路的电压处理为与之对 应的0-10V。由于采用了交流电桥,所以后续电路包括放大电路,相敏检波电路, 移相电路,波形变换电路,低通滤波电路(显示电路本次未设计)。 原理框图如图一所示。 (质量)压力电阻应变片交流电桥5KHZ交流 放大器移相器数显表头 过零比较器 相敏检波 低通滤波

电阻应变式称重传感器的原理和应变片技术

电阻应变式称重传感器的原理和应变片技术 2012/7/26阅 随着科学技术与经济的发展进步,电子衡器作为百姓日常生活中一种贸易结算的手段,已经被广泛使用。无论小到几公斤的电子计价秤,还是大到100多吨的电子汽车衡都是由称重传感器这一主要部件实现质量与电量的转换的。因此对称重传感器的结构组成,工作原理及相关知识的阿了解,对于从事检定和修理方面的工作人员来说尤为重要。下面就从几个方面对电阻应变式称重传感器作以具体介绍。 一、电阻应变式称重传感器的工作原理和结构 电阻应变式称重传感器之所以能作为质量——电量的转换元件,是基于金属丝在受拉或受压后会发生弹性形变,其电阻值也随之产生相应的变化这一物理特性实现的。当电阻应变片内金属丝受到外力作用发生弹性形变时,它的长度L,横截面s及电阻率P均会发生相应的变化。电阻相对变化为 电阻相对变化公式 称重传感器接线图 在钢制的弹性体上,成对地在纵向和横向上贴有R1,R2,R3,R4共4个电阻应变片,它们组成一个全桥式测量电路,如图所示。图中A,c两点接人激励电压u,一般使用交流或直流电源供电,B,D两点为输出端,工作时将输出电压信号u。这种桥式测量电路,可以灵敏

地测量极微小的电阻变化。当弹性体受物体的作用时,弹性体便产生弹性形变,粘在其表面的电阻应变片随其同步地变形,因而改变了它们的电阻值。电阻应变片的长度L,截面积S,电阻率P均随之发生变化。由于电阻应变片组成的桥式电路是平衡的,电阻应变片的电阻变化会引起电桥的不平衡,从而输出电压信号,该信号与物体的质量()成正比。 根据上述原理制成的应变式称重传感器主要由三部分组成,即弹性元件,电阻应变片和测量电路,用专门、十分严格的粘贴技术并通过连接线将这三者联系起来,就可以实现质量——电量信号之间的线性变换。 二,电阻应变片的主要技术特性 1.灵敏度。金属丝的灵敏度系数(Ko)是表示金属丝受力后,电阻的相对变化与轴向长度的相对变化之间的关系。当金属丝制成应变片后,应变片的灵敏系数K就是一个新的量值了,而且K恒小于Ko。这是由于胶基对力传递变形失真外,主要还有横向效应,而且K还是温度的函数,所以对K的要求是稳定性。 2.线性度。弹性体上的应变敏感元件,其电阻的相对变化AK/K理论上呈线性关系。实际上,当施加到弹性体上的力超过一定范围时,就会出现非线性关系。 3,横向效应。粘贴在弹性体上的应变片,其敏感栅有许多条直线及圆角部分组成。当受到纵向应力之后,直线段的电阻将增加,圆角部分的电阻将减小,其综合效应是使应变片的灵敏度下降,这种现象称为应变片的横向效应。在工程上采用箔式应变片可减小横向效应。4.机械滞后和热滞后。当对贴有应变片的弹性体循环加载和卸载时,应变片的AR/R与AL /L之间的特性曲线的不重合程度称为机械滞后。把加载和卸载特性曲线的最大差异值称为应变片的机械滞后值。它的物理意义是,保持外界条件不变,对弹性体循环加载、卸载过程中,对同一载荷,应变片输出的差值即为机械机械滞后值。当弹性体受到恒定外力时环境温度改变时应变片的电阻值也要变化。在循环改变温度时,应变片在同一温度下电阻的差值称为应变片的热滞后值。 5.零漂和蠕动。在恒温条件下,贴有应变片的弹性体不承受任何载荷,应变片的阻值随时间变化的情况称为应变片的零漂。 在恒温条件下,加到贴有应变片的弹性体上的载荷力恒定,应变片的应变输出随时问变化的情况称为应变片的蠕动。 6应变极限。粘贴在弹性体上的应变片所能测量的最大载荷力称为应变极限。在恒温条件下,缓慢均匀地施加载荷力,当应变片的输出大于机械应变的10%时,就认为应变片已接近破坏状态,此时的应变值就称为应变极限值。

基于单片机的电子称毕业设计论文正文及结论

哈尔滨工程大学本科生毕业论文 第1章绪论 1.1引言 在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤,但是随着社会的进步、科学的发展,我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展,传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰,电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子秤向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件需求的增加。通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求,电子衡器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向于综合性和组合性。 1.2 选题背景和意义 称重技术自古以来就被人们所重视,作为一种计量手段,广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域,与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种,衡器是国家法定计量器具,是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备,衡器产品技术水平的高低,将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表,而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分,推进了工业生产的自动化和管理的现代化,它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域,取得了显著的经济效益。电子秤是称重技术中的一种新型仪表,广泛应用于各种场合。电子秤与机械秤比较有体积小、重量轻、结构简单、价格低、实用价值强、维护方便等特点,可在各种环境工作,重量信号可远传,易于实现 1

基于电阻应变片的压力传感器设计

前言 随着科学技术的迅猛发展,非物理量的测试与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域,而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。 传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置,其精度和范围度是根据需要来选定的。因此,应根据测量对象的要求,恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器,均要求其性能稳定,数据可靠,经久耐用。 随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量,特别是随着微处理机的出现,工业生产过程自动化程度化的不断提高,称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置,从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制,到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等,都应用了称重传感器,目前,称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。 本次课程设计的是一个大量程称重传感器,测量范围为1t到100t。 本次课程设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变,从而利用力,受力面积及应变之间的关系来确定力的大小,进而求得产生作用力的物体的质量。应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。 传感器的设计主要包括弹性元件的设计和处理电路的设计。由于传感器输出的信号是微弱信号,故需要对其进行放大处理;由于传感器输出的信号里混有干扰信号,故需要对其进行检波滤波;由于传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压(包括干扰电压),故需要设计共模抑制电路。除此之外,还要设计调零电路。

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