数字电子秤数字电路课程分析报告技术方案说明书.doc

芃肈蚆莅莀螀数字电路课程设计说明书莅蒅螁膈蒈薅膂题目:数字电子秤羀膇蚅薃莈羆学生姓名:李思标螅学号:8080514215羄院(系):职业技术学院聿专业:机械设计制造及其自动化罿指导教师:郭文强螅2010年7月2日肀目录袁螇绪论……………………………………………………………………………………………………………………………艿硬件电路的设计……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………10肄第三节电路元件列表……………………………………………………11芃第四节设计总结…………………………………………………………12葿莈膄蒀膁膇芄袁虿袆莄节莁罿莄数字电子秤设计蚃第一节绪论螈蚈蒄本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对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,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。而三运放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/7106A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由显示电路显示出测量结果。:设计一数字电子秤,其技术要求如下:薄测量范围:0-;0-;0-;0-1999kg。膀用数字显示被测重量,小数点位置对应不同量程显示。羈具有自动切换量程功能。)用电子称称重的过程是把被测物体的重量通过传感器转换成电压信号。由于这一信号通常都非常小,需要进行放大,放大后的模拟信号经模/数变换转变成数字量,再通过译码显示器显示出重量。由于被测物体的重量相差很大,根据不同的测量范围要求,可由电路自由切换量程,同时,显示器的小数点数位对应不同量程而变化,即可实现电子称的要求。蚀2)称重的准确程度首先取决于传感器输出的信号,电子称的传感器通常使用电桥,它将应变电阻转变成电压信号或电流信号。芈基本工作原理框图如下:,通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成。常用的电阻应变片有两种:电阻丝应变片和半导体应变片,本设计中采用的是电阻丝应变片,为获得高电阻值,电阻丝排成网状,并贴在绝缘的基片上,电阻丝两端引出导线,线栅上面粘有覆盖层,起保护作用。芈电阻应变片也会有误差,产生的因素很多,所以测量时我们一定要注意,其中温度的影响最重要,环境温度影响电阻值变化的原因主要是:衿电阻丝温度系数引起的。羃电阻丝与被测元件材料的线膨胀系数的不同引起的。羁对于因温度变化对桥接零点和输出,灵敏度的影响,即使采用同一批应变片,也会因应变片之间稍有温度特性之差而引起误差,所以对要求精度较高的传感器,必须进行温度补偿,解决的方法是在被粘贴的基片上采用适当温度系数的自动补偿片,并从外部对它加以适当的补偿。非线性误差是传感器特性中最重要的一点。产生非线性误差的原因很多,一般来说主要是由结构设计决定,通过线性补偿,也可得到改善。 滞后和蠕变是关于应变片及粘合剂的误差。由于粘合剂为高分子材料,其特性随温度变化较大,所以称重传感器必须在规定的温度范围内使用。-3应变式传感器安装示意图螁全桥测量电路中,将受力性质相同的两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Uout=KEε。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改善。,约为2,—,所以,—。所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化,在电阻应变传感器中做常用的是桥式测量电路。腿桥式测量电路有四个电阻,其中任何一个都可以是电阻应变片电阻,电桥的一个对角线接入工作电压U,另一个对角线为输出电压Uo。其特点是:当四个桥臂电阻达到相应的关