电子称的设计传感器
基于单片机的实用电子秤设计

基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
在本设计中,我们选用电阻应变式传感器,其原理是当物体的重量作用在传感器上时,传感器内部的电阻应变片会发生形变,从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化,就可以计算出物体的重量。
2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱,需要经过放大和调理才能被单片机处理。
我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大,并通过滤波电路去除噪声干扰,以提高测量的准确性。
3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。
考虑到性能、成本和开发难度等因素,我们选用 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性,能够满足电子秤的设计需求。
4、显示模块为了直观地显示测量结果,我们选用液晶显示屏(LCD)作为显示模块。
LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。
通过单片机的控制,可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。
5、按键模块为了实现电子秤的功能设置,如单位切换、去皮、清零等,我们设计了按键模块。
按键模块通过与单片机的连接,将用户的操作指令传递给单片机进行处理。
6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。
我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压,以确保系统的正常运行。
二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数,我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。
通过对传感器输出信号的采集和处理,利用数学模型计算出物体的实际重量。
2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰,提高测量的稳定性和准确性,我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。
常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。
在本设计中,我们选用中值滤波算法,其原理是对连续采集的若干个数据进行排序,取中间值作为滤波后的结果。
电子秤采用的是什么传感器

电子秤采用的是什么传感器传感器是电子秤的核心部件,其精确度和稳定性直接影响着电子秤的性能。
那么电子秤采用的是什么传感器?电子秤采用的是压力传感器和电阻传感器,很多是压力传感器。
电子台秤5大故障维修方法1、电子台秤屏幕显示ERR05维修方法:由于A7 仪表有A/D 板和主板两块组成,换一块好的A/D 板后,仪表仍然出现ERR05 ,怀疑是主板损坏,首先检查8V电压正常,说明电源部分工作正常,更换8952 ( ICI )后仪表称重正常。
2、电子台秤一直显示ERR05维修方法:利用替代法得知仪表A/D 板损坏,首先检查OP177 ( ICI )第6 脚电压是7.6V ,在空称情况下,该点电压正常应为3.9V 左右。
更换OP177 芯片后测6 脚电压恢复到3.8V ,说明模拟放大电路工作正常,但仪表仍然显示ERR05 ,怀疑是CD4066 损坏,更换后仪表称重正常。
3、电子台秤称量时出现漂移维修方法:利用替换法得知仪表主板损坏引起,首先检查8V 电压为11.8V ,更换7808 后电压恢复到7.9V ,用万用表测量7808 输入脚与输出脚短路,经重新标定后仪表工作正常。
4、电子台秤插入电源直流无法启动维修方法:用交流电仪表工作正常,说明故障出在直流电源部分,首先检查12V 直流电压为10 V ,换12V直流电池后仪表能正常工作,说明蓄电池电压太低,经48 小时充电后仪表正常工作。
5、指示灯正常,直流无法启动维修方法: 按启动按钮后仪表点亮指示灯亮,但仪表无显示,测量蓄电池电压为11.9V,说明仪表直流部分电路和蓄电池都没有问题,怀疑船形开关坏,更换后仪表直流工作正常。
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电子秤的传感原理

电子秤的传感原理
电子秤是一种常见的计量仪器,它通过一种称为传感原理的方式来测量物体的质量。
传感原理主要包括应变原理和电磁感应原理。
1. 应变原理:电子秤中的传感器通常采用应变式传感器。
应变式传感器通常由金属材料制成,具有较好的弹性和导电性。
当外力作用在传感器上时,会使传感器产生应变,导致传感器金属材料内部发生微小的形变。
这种形变会使传感器产生电阻或电容变化,电子秤通过测量这种电阻或电容的变化,就可以得知物体的质量。
2. 电磁感应原理:电子秤中的传感器通常采用电磁式传感器。
电磁式传感器由线圈和磁铁组成。
当物体放置在电子秤上时,物体质量会使传感器感受到重力,并产生相应的压力。
这种压力通过线圈感应到,并转化为电信号。
通过测量这个电信号的强度,电子秤就能得知物体的质量。
无论是应变原理还是电磁感应原理,电子秤都可以将物体的质量转化为电信号进行测量和显示。
这些电子信号最终被处理器处理并转换成数值,显示在电子秤的显示屏上。
通过这种方式,人们可以方便地获得物体的质量信息。
基于电阻应变式传感器的电子秤设计

摘要电阻应变式传感器是根据应变原理,通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
应变式传感器具有以下优点:(1)测量范围宽、精度高,如测量力可达10-1~106N、0.05% F.S,测量压力可达10~1011Pa、0.1% F.S,测量应变可达με~kμε级;(2)动态响应好,一般电阻应变片响应时间为10-7s,半导体式应变片响应时间达10-11s;(3)结构简单,使用方便,体积小,重量轻;品种多,价格低,耐恶劣环境,易于集成化和智能化。
电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数,并采用A/D转换器,通过A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号,传送到显示电路,最后由显示电路显示数据。
这种电子秤具有精确度高,操作简单,性能稳定,价格低廉,成本低,制作简单等优点。
关键字:电子秤、电子应变片、A/D转换器,显示电路LED。
目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第1 章绪论 (2)1.1 课题意义 (2)1.2课题方案 (2)第2章测量电路 (3)2.1 应变式传感器的工作原理 (3)2.2 电阻应变片的特性 (4)2.2.1 电阻应变片 (4)2.2.2 横向效应 (5)2.2.3 应变片的温度误差及补偿 (6)2.3电阻应变式传感器的测量电路 (8)2.3.1 直流电桥 (8)2.3.2 交流电桥 (11)第3章应变传感器的应用 (13)3.1 柱(筒)式力传感器 (13)3.2 膜片式压力传感器 (13)第4章差动放大电路 (15)4.1仪表仪器放大器的选择 (15)4.2 差动放大电路图: (16)4.3 A/D转换 (16)4.4 A/D转换器的选择 (17)4.5 电压表部分电路图应用 (17)第5章用电阻片构成的电子秤 (19)总结 (21)参考文献 (22)前言本文简述的是由电阻应变片式传感器组成的电子秤。
电子称的设计传感器

燕山大学课程设计说明书题目:电子秤的设计学院(系):电气工程学院年级专业: 12级学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年 12月 12日摘要称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。
基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。
电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的。
它由、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。
本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。
详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。
关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换目录第1章概论1.1调研的意义课题背景电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术,从60年代初出现了机电结合电子衡器开始,迅速发展成为一门新兴技术,它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术,是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。
应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。
调研意义在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称。
随着计量技术和电子技术的发展,纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。
电子称量装置如电子称、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。
电子秤的设计

电子秤的设计
电子秤的设计主要包括以下几个方面:
1. 传感器:电子秤的传感器是最关键的部分,用于将物体施加的重力转化为电信号,从而进行称重。
常见的传感器有电阻应变传感器、压力传感器和负荷细胞等。
2. 处理器:电子秤的处理器主要用于处理传感器输出的电信号,并将其转化为数字信号。
处理器的性能直接影响到电子秤的精度和速度。
3. 显示器:电子秤的显示器用于显示称量结果,一般采用数码显示或液晶显示。
4. 键盘:电子秤的键盘用于设置以及操作和调整各种功能参数。
5. 外壳:电子秤的外壳应具备良好的防灰尘、防水性能和耐用性,在外观设计上也要注意美观和实用性。
6. 电源:电子秤通常使用直流电源或充电电池供电,在设计上需要考虑电源的稳定性和电池寿命。
除此之外,还需要考虑到电子秤的精度、负载能力、防抖动设计、自动校准等功能的设计。
整个电子秤的设计要综合考虑这些方面,以实现精准、可靠的称重效果。
电子秤的传感器原理

电子秤的传感器原理电子秤的传感器原理是利用压力传感器实现重量测量。
压力传感器是一种可以感知外力并产生电信号的装置,它可以将物体施加在其上的压力转化成电信号输出。
常见的电子秤传感器主要包括应变式传感器(strain gauge sensor)和电容式传感器(capacitive sensor)两种。
首先,我们来看应变式传感器的工作原理。
应变式传感器是最常用的电子秤传感器,它利用物体受力后产生的应变效应来测量重量。
应变式传感器一般由弹性金属片和应变电阻组成。
当物体施加在传感器上时,弹性金属片会因受力而产生微小的变形,这种变形称为应变。
应变会引起应变电阻的变化,应变电阻的变化与应变成正比。
应变电阻通常采用应变片(strain gauge)制作,应变片是一种细而薄的金属片,其导电性会随应变而发生变化。
应变片的电阻值随着应变的变化而改变,这样就可以通过测量电阻值的变化来确定物体所受的压力,从而得到物体的重量。
常见的测量方法是利用电桥测量电阻变化,其中应变片作为电桥的一个分支,当物体施加压力时,电桥的平衡状态会发生偏移,通过对电桥的电压变化进行测量就可以得到物体的重量。
其次,电容式传感器的工作原理是利用物体压力改变电容量来实现重量测量。
电容式传感器由两个带电的并行平板电极组成,当物体施加在电极上时,电容间的储存电荷会发生变化。
根据电容的计算公式,C = εA/d,电容C与电介质介电常数ε、电极面积A以及电极间距d有关。
当物体施加压力时,电极间的距离会改变,从而改变了电容值。
通常,电容式传感器会通过变换电容的值并转化为电信号输出,通过电路进行处理,最终得到物体的重量。
综上所述,电子秤的传感器原理主要是通过应变式传感器或电容式传感器来测量物体受力后产生的应变或电容变化,从而实现重量测量。
这些传感器通过将物体受力转化为电信号输出,并通过电路处理得到最终的测量结果。
电子秤传感器的精度和稳定性对于重量测量的准确性起着至关重要的作用。
传感器课程设计报告---数显电子秤

传感器课程设计报告---数显电子秤摘要本实验采用称重传感器(Scale Sensor)以及其他电学元件,经过程序控制,建立数显电子秤系统。
实验主要完成以下工作: 建立系统原理模型,确定系统工作实际要求,设计系统结构;确定芯片及元件;编写程序,完成计量显示功能;实现自动量程运算功能;实现外设接口总线功能,完成计量控制;测试并调试系统。
实验在51单片机应用基础上,运用C语言和Assembly语言,结合多特性器件的结构特点,实现文字、按键、秤台的控制功能,实现了从量程设定到精确测量、计算的全功能数显电子秤系统。
关键词:称重传感器、51单片机、C语言、Assembly1、系统原理本项目属于单片机控制技术在电子秤系统中的应用。
根据需要,本系统由单片机51原件,LCD显示屏,称重传感器及按键,等成分组成。
该系统采用无极性常量电流技术,穿过称重传感器的电阻,当物品放在传感器上时,常量电流会变化,而51 单片机通过AD转换,将这种变化转化为数字量,将该电压输入51单片机,得到实时重量指示。
单片机利用程序,还可以完成计量的功能,以及校准的功能,以及精确的数显计量结果。
2、工作要求根据系统原理,本实验的工作要求有:(1) 确定系统电路结构,并进行原理设计;(2)为实现测量功能,确定称重传感器,设计确定AD转换电路,与AD转换模块实现量程设定;(3)编程51单片机实现从空载重量测量,量程设定,重量计量,及数显等功能;(4)完成系统的调整与调试等工作。
3、系统仿真分析本文采用keil仿真器,仿真数显电子秤系统。
采用51芯片,将称重传感器、LCD显示屏等外设连接在51单片机上,在keil软件中,建立对应文件,完成数显电子秤程序的编写、修改、运行。
仿真中根据程序,绘制数显电子秤系统工作流程图,结合系统原理,完成系统中称重传感器、51单片机、LCD等设备及功能模块之间控制同步操作,即从空载重量测量,量程设定,重量计量,及数显等功能,最后经过合理的设计,得到精确的数显结果。
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燕山大学课程设计说明书题目:电子秤的设计学院(系):电气工程学院年级专业: 12级学号:学生姓名:指导教师:教师职称:燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
2014年 12月 12日摘要称重技术是日常生活不可获缺的技术,随着科学技术的发展,称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。
基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。
电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的电阻式传感器。
它由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成,可根据具体测量要求设计成多种结构形式。
弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形,并使附着其上的电阻应变计一起变形。
电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化,从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。
本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计,其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。
详细叙述了该称重传感器的参数设计,并验证其可行性。
关键字:传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换目录第1章概论 01.1 调研的意义 01.1.1课题背景 01.1.2调研意义 01.2研究现状 01.2.1国内外电子称的研究现状和发展趋势 01.2.2典型电子称产品举例 (1)1.3为电子称设计进行的准备 (1)第2章电子称的具体设计方案 (2)2.1敏感元件的介绍 (2)2.1.1电阻应变片的工作原理 (2)2.1.2弹性元件 (4)2.2匹配电路的设计 (5)2.2.1元器件选择与功能描述 (5)2.2.2测量电路的设计 (5)2.2.3差动放大电路单元 (6)2.2.4 A/D转换单元 (7)2.2.5数据处理与显示部分 (8)第3章仿真电路 (8)3.1仿真电路的建立 (8)3.2仿真电路结果分析 (9)第4章体会与收获 (11)参考文献 (11)第1章概论1.1调研的意义1.1.1 课题背景电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术,从60年代初出现了机电结合电子衡器开始,迅速发展成为一门新兴技术,它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术,是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。
应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。
1.1.2 调研意义在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到称。
随着计量技术和电子技术的发展,纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。
电子称量装置如电子称、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。
电子称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的增加。
其中电阻应变式传感器电子称在各个领域得到广泛应用。
研究和设计完善电子称可以使现代化技术应用于生活,使国民生活更加方便、快捷、智能化。
1.2 研究现状1.2.1 国内外电子称的研究现状和发展趋势国内电子称量技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。
国内的电子称市场中,1009左右量程的电子称精度一般为0.019。
在研究方法上,电子称量系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小通过压力传感器转换为电信号,并通过处理电路实现该信号。
随着技术的发展,电子秤的制造技术及应用得到了新的发展,电子秤技术从静态称重向动态称重发展:计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量他点从单参数向多参数发展。
特别对快速称重和动态称重的研究与应用。
但就总体而言,我国电子秤产品的数量和质量与工业发达国家相比还有差距。
但近年来国家投入重点研发资金,让其发展不断加快。
在国际上,一些发达国家在电子称重方面已经达到了较高的水平。
特别是在准确性和可靠性方面有了很大的提高。
成果举例如下:(1)美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器,用于高准确度检验平台,准确度可达5000d。
(2)德国HBM公司成功研制出C2A、C16A两种不同结构的1—100t具有耐压外壳保护的防爆称重传感器,其防爆性能符合欧洲EN50014和EN50018d 级标准。
(3)美国斯凯梅公司研制出新一代高准确度不锈钢F6Ox系列5—5000kg 称重传感器,准确度6000d。
用于湿度大、腐蚀性强的环境中,而且防水。
通过分析今年来电子秤产品的发展情况及国内外市场的需求,电子秤总得发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准备度高、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。
1.2.2 典型电子称产品举例电子称产品的种类众多,下面两个是平时常用电子称的典型代表(1)人体称重电子称(2)商业电子台秤1.3 为电子称设计进行的准备电子称有诸多种类,其中电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点,得到了广泛的应用和发展。
我们此次就是要设计电阻应变式传感器的电子称。
电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点,且能在恶劣条件下工作,在力、压力和重量测试方面有着广泛的应用,力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。
电阻应变式传感器的基本原理是将被测的非电量转换为电阻的变化,通过测量电阻值的变化达到测量非电量的目的。
电阻应变式电子称是利用弹性体(弹性元件,敏感梁等)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,从而完成了将外力变换为电信号的过程。
电阻应变片、弹性体、检测电路和数据处理显示部分是电阻应变式电子称中不可缺少的部分。
第2章电子称的具体设计方案2.1 敏感元件的介绍2.1.1 电阻应变片的工作原理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。
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,其横截面积则缩小,即它的截面圆半径减少。
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)之间成比例的关系。
设一个有效长度为l、截面积为A、电阻率为ρ的金属应变片,原始电阻R 为=ρ⋅AR/l(2.1.1-1)上述任何一个参数变换均会引起电阻变化,求导数可得ρρρd A l dA A l dl A dR +-=2 (2.1.1-2)代入A l R /⋅=ρ得ρρd A dA l dl R dR +-= (2.1.1-3)由于金属体积不变,可以知道μεμ-=-=ldl r dr (2.1.1-4)可以知道ρρμεεd R dR ++=2 (2.1.1-5) 对金属材料,导电率不变,式(2.1.1-5最终可化简为:εεμK RdR =+=)21( (2.1.1-6) 式(2.1.1-6)称为“应变效应”的表达式。
K 称为金属电阻丝的灵敏度系数,从式(2.1.1-6)中可知,对于金属电阻应变片,电阻的相对变化只跟金属电阻丝的灵敏度系数K 有关,通常有2=K 。
ε通常很小,常用610-表示。
在应变测量中,也常将之称为微应变()εu 。
对金属材料而言,当它受力所产生的轴向应变最好不大于10000,否则有可能超过材料的极限强度而导致断裂。
因此,可以通过测量电阻应变片的电阻变化来达到测量应变的目的。
2.1.2 弹性元件本设计以等强度梁为弹性元件。
等强度梁的结构如图所示,是一种特殊的悬臂梁。
其特点是:沿梁的长度方向的截面按一定规律变化,集中力F 作用在两端三角顶点上时,距作用力任何距离截面的应力相等,故在对L 上黏贴应变片位置要求不严。
假设梁的固定端宽度为b0,自由端的宽度为b ,梁长为L ,梁厚为H 。
图2.1.2—1 等强度梁的结构示意图根据悬臂梁的特性,当重力作用在自由端是,最大弯曲应力为 206l w b hσ=(2.1.2-1)则应变为: 206l w E b h Eσε== (2.1.2-2)式中, W---------被测物体重力H-----------梁的厚度b0---------固定端宽度L-------------梁长E -------------弹性模量 根据式(2.1.2-1)和弹性强度理论,可写出强度条件: 206[]l w b hσσ=≤ (2.1.2-3)2.2 匹配电路的设计2.2.1 元器件选择与功能描述限制量程宽度和分辨率的因素主要有悬臂梁的强度、电阻应变片的的线性范围、放大电路的放大特性和AD 转换电路的量程。
其中任何一个因素变化都会影响电子称测量效果。
只有选择适当的参数才可以满足设计的要求。
经过计算与分析,选用常用的1000Ω的金属应变片组成全桥电路,采用OP07组成的仪用放大器进行微弱信号放大。
用AD7705作为模数转换器采样输出电压,并利用AT89C52单片机进行软件较零,最后输出到数目管显示数据。
下图是所设计电子称得工作流程图。
所设计电子称具有2000g 的量程和1g 的分辨率,能够达到设计要求。
2.2.2 测量电路的设计为了消除非线性误差及温度误差对测量结果的影响,设计的电阻应变式采用四臂差动式电桥测量电阻。
距固定端较近的表面顺着亮的长度方向分别贴上R1,R3,和R2,R4(R2,R3在底部)的电阻应变片,如图若R1,R3承受拉力,则R2,R4承受压力。
两者应变相等,极性相反。
因此有: R 4R 2R R 3R 1R ∆-=∆=∆∆=∆=∆, (2.2.2-1)则差动全桥输出电压公式为: 0SR U U R ∆= (2.2.2-2) 图2.2.2-1 电阻应变片的安装示意图因此,电桥输出电压U0与RR∆成严格的线性关系,消除了电桥非线性的影响,也消除了温度误差的影响。
输出比单臂电桥增大四倍,灵敏度也提高四倍。
由上述所示公式推导出R K R ε=∆,所以R ∆的取值范围为0到20Ω。
仿真中用980Ω的固定电阻和40Ω的滑动变阻器等效替代1000Ω的应变片。
其等效电路如图所示。
0R =∆时的测量电桥由式(2.2.2-2)可得0206S U LWKU b h E = (2.2.2-3)00206SLWK U U b h E =(2.2.2-4)式(2.2.2-4)就是传感器的输出电压0U 与重力W 之间的对应函数关系。
一旦系统设计完成,等式右边W 前面部分就是一个常数,0U W∝.。