体重秤设计
人体电子秤设计
设计方案
• 采用各类传感器、89C51单片机、12864液 晶显示屏 • 画图环境：protel99 • 编程环境：KEIL4 • 仿真环境：protues7.5 • 其他：液晶图片取模软件
系统框图
数据采样
M C
液晶屏显示
U
开始
流程图
M>=( L-K1-5)&& M<=(L-K1+5) N N Y M>(L-K1+5) K1=100 N 显示偏瘦 显示偏胖 Y
• 灵敏度：0.5~5v/mm，提高灵敏度励磁电压 10v左右，电源频率10~50kHz • 线性范围：线圈骨架长度的 1/10左右 • U ：初级线圈激励电压 ：其角频率 • M M ：两次级绕组的互感M 2M U U ( )
1
1 2
1
2
r1
2
L1
2
• 鉴于计算过于麻烦可实际测量参考值
方案三：超声波传感器
• • • • S=C×V÷2 C：超声波传输时间 V：超声波传播速度 S：路程
方案四：光栅传感器
• 光栅传感器由光源、透镜、光栅副（主光 栅和指示光栅）和光电接收元件组成。
方案五：市场常用测量仪
• 采用同步电机指挥机械臂向下运作
• 电机预设一个值，每转几度就是一个脉冲 ，碰到人体（感应开关断开）后停止运作 将采集到的值送入后续电路。 • 精度0.几毫米。 • 【摄像头 电脑软件编程 镜像成像——分析 身高】
电桥平衡： 当温度变化
时，
•
只有阻值变化电桥才会有电压输出：
•
桥式电阻应变片测量计算
• R1=R2=R3=R4=350欧姆
• 体重：0~255kg
基于单片机体重秤的设计
单片机应用技术课程设计设计题目：基于单片机的体重秤设计院（系）：电子与电气工程学院时间：2021年12月6日至2021年12月10日说明1.课程设计进行期间，学生应按教学计划、每天的学习情况（包括学习内容、遇到问题及解决办法、心得体会等）如实进行记录。
2.结束时，根据课程设计内容和学习记录编写课程设计说明书。
3.指导教师应综合考虑学生的学习态度、设计质量、答辩情况等，给出成绩。
郑州科技学院单片机应用技术课程设计任务书一、设计题目基于单片机的体重秤设计二、设计任务与要求（1）系统可实现体重秤的基本称重功能（称重范围0~100kg、重量误差不大于±0.001kg)（2）用LED 液晶显示屏显示被称物体的重量。
（3）系统超出最大测量范围时会出现自动报警指示功能。
（LED红灯闪烁报警提示、LCD会显示超重提示标语）三、参考文献[1]吴静进,何尚平,万彬. MCS-51单片机原理与应用[M].重庆大学出版社:201901.294.[2]周伟,林凡强. 单片微机原理及应用[M].重庆大学出版社:201808.263.[3]付丽辉,杨玉东,徐大华,皇甫立群. 单片机原理及应用实训教程[M].南京大学出版社:21世纪应用型本科院校规划教材, 201707.199.[4]刘爱荣,王双岭,李景丽,韩晓燕,刘秀敏,李立凯. 51单片机应用技术（C语言版）[M].重庆大学出版社:自动化专业本科系列规划教材, 201505.336.[5]邓胡滨,陈梅,周洁,黄德昌. 单片机原理及应用技术[M].人民邮电出版社:201412.342.四、设计时间2021 年11 月15日至2021 年11月19 日指导教师签名：2021 年11 月12 日目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (2)4设计原理 (3)4.1 总体原理图 (3)4.2 系统方框图 (3)5 硬件电路设计 (4)5.1复为电路 (4)5.2 传感器电路 (4)5.3 液晶驱动电路设计 (5)5.4 键盘电路设计 (5)5.5 EEPROM外围电路设计 (6)5.6电池低电压检测电路 (6)5.7 AD外围电路设计 (7)5.8声音提示模块 (8)6 系统软件设计 (9)6.1LCD驱动子程序的设计 (9)6.2 AD子程序的设计 (11)7 系统调试 (12)8 总结 (12)参考文献 (14)附录1：总体电路原理图 (15)附录2：元器件清单 (16)附录3 ：程序源代码 (17)1 课程设计的目的目前，随着社会的发展、生活水平不断提高，人们越来越关注自己的身体健康。
智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作毕业设计
本科毕业设计（2012届）题目智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《智能型BMI体重指数测试仪的设计与制作》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。
承诺人（签名）：2012 年 05 月 09日摘要本设计主要设计BMI（Body Mass Index，身体质量指数）体重测试仪系统的信号处理过程，继而实现整个BMI体重测试。
BMI体重测试仪系统主要包括称重传感器、放大器、信号处理过程和液晶显示是整个系统的关键。
BMI测试过程：由传感器采集的电信号，经过一系列的信号处理过程和输入的身高值，由BMI=体重（kg）/(身高^2)得到最终的结果。
传感器由两个50kg的半桥称重传感器组成全桥，其称量范围是100kg。
BMI值最终由采集到的体重和用户输入的身高决定。
本BMI体重测试仪系统主要是由带A/D转换功能的单片机STC12C5A16S2控制单元，由电阻式应变片获取电信号，经AD620放大器、按键、显示模块以及软件程序来完成整个称重系统。
本设计运用LCD1602液晶分两行显示采集到体重值，用户输入的身高值和经系统处理过的BMI值和用户的身体质量状况，其直观、易读的特点将会受到用户的热爱。
显然由单片机控制的体重秤具备使用方便，直观，测量准确，成本低等特点。
此外，随着现代社会随着人们生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注，为此BMI体重测试仪越来越凸显出了其广泛的市场前景受。
若BMI体重测试仪广泛地使用在家庭生活中，将会为提高我国的人民的身体素质及延长平均寿命做出巨大贡献。
关键字：BMI；体重计；STC12C5A16S2；称重传感器；AD620ABSTRACTThis design mainly the design signal processing system of BMI weight tester, then realize the entire BMI weight test. BMI weight tester system mainly including weighing transducer, amplifiers, signal processing and liquid crystal display is the key to the whole system. BMI test process: from sensors to collect the electrical signals, after a series of signal processing and input height value, by BMI = weight (kg) / (height ^ 2) get the final outcome. The whole bridge weighing transducers composition of two 50kg half bridge weighing transducers and its range is weighing 100kg. BMI eventually is decided by the collected weight and the height of the user.The BMI weight tester system is mainly composed of taking A/D conversion function of the single chip microcomputer STC12C5A16S2 control units, by the resistance strain gauge type for electrical signal ,through the process of amplifier AD620, buttons, display module and software program to complete the whole weighing system. This design uses LCD1602 to display the collected weight value, the user input height value and the system with the body mass index (BMI) and the user's healthy condition .the intuitive and easy to read characteristics will be lively loved by users.Obviously the single-chip microcomputer control weight scales have characteristics of conveniently use, intuitive, high measurement accuracy, low cost etc. In addition, in modern society with the improvement of people's living standard, people take more and more attention on their health, therefore BMI weight tester more and more brings out its widespread market prospect. If the BMI weight tester widely used in the family, it wills be to improve our people's physical quality and made great contribution to extend life expectancy.Keywords: BMI；weight tester；STC12C5A16S2；weighing transducer；AD620目录1 引言......................................................... - 1 -2 概述......................................................... - 2 -2.1 电子称概述.............................................. - 2 -2.2 本设计方案思路.......................................... - 3 -2.3 研发方向和技术关键...................................... - 4 -2.4 主要技术指标............................................ - 4 -3 系统方法论证与选型........................................... - 5 -3.1 控制器部分.............................................. - 5 -3.2 数据采集部分的选择...................................... - 6 -3.2.1 传感器的选择....................................... - 6 -3.2.2 放大电路的选择..................................... - 9 -3.3 显示部分............................................... - 10 -4 硬件设计.................................................... - 13 -4.1 主控器电路............................................. - 13 -4.2 信号采集、放大电路..................................... - 16 -4.3 显示电路本设计......................................... - 17 -4.4 系统完成工作过程....................................... - 18 -5 软件设计.................................................... - 20 -5.1 总体方案............................................... - 20 -5.2 A/D转换部分程序流图 ................................... - 20 -5.3 LCD显示部分程序 ....................................... - 21 -5.4按键程序流图............................................. - 22 -6 制作与调试.................................................. - 24 -6.1 硬件电路的布线与焊接................................... - 24 -6.1.1 总体特点.......................................... - 24 -6.1.2 电路划分.......................................... - 24 -6.1.3 焊接.............................................. - 24 -6.2 实物图................................................. - 24 -6.3 误差分析............................................... - 26 -7 结论........................................................ - 27 - 致谢............................................................ - 28 -参考文献........................................................ - 29 - 附录A 系统电路图与PCB制板图................................. - 31 - 附录B 系统程序............................................... - 31 -1引言体重秤可以分为电子体重秤和机械体重秤，还可以分为带身高尺的体重秤和不带身高尺的体重秤。
毕业设计论文—电子体重秤测试系统设计与实现-精品
南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：机电工程系专业：测控技术与仪器南阳理工学院本科生毕业设计（论文）电子体重秤测试系统设计与实现Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System总计：24 页表格：3 个插图：17 幅南阳理工学院本科毕业设计（论文）电子体重秤测试系统设计与实现Design and Implementation of Electronic Weighing Scale TestSystem学院（系）：机电工程系专业：测控技术与仪器学生姓名：马凡迪学号：29107059指导教师（职称）：任立民（讲师）评阅教师：何一文完成日期：2011年5月15日南阳理工学院Nanyang Institute of Technology电子体重秤测试系统设计与实现测控技术与仪器专业马凡迪[摘要]分析了电子体重秤的现状，提出了一种简单电子体重秤的设计方案。
本课题设计了以单片机为核心的智能人体电子秤，详述了该系统硬件和软件的设计方法。
该系统集称重和显示体重指数于一体，以STC12单片机为主控芯片，选用应变式传感器，外围附以称重电路、显示电路、按键电路。
制作了实物体重秤，实现了自动称重系统的功能。
[关键词]应变式传感器；STC12单片机；体重指数计算Design and Implementation of Electronic Weighing Scale System Measurement and Control Technology and Instruments Major MA Fan-di Abstract: The current situation of electronic weighing scale is analyzed in this paper, while one simple electronic weighing scale design plan is put forward. The intelligent human electronic scale is designed with the core of SCM, hardware and software of the system are also elaborated. This system gathers weighing and showing body mass index and is mainly controlled by STC12 single chip, the periphery is consists of strain gauge sensor with weighing circuit, display circuit, buttons circuit. The object weighing scale is made and the function of auto weighing system is achieved.Key words: strain gauge sensor; stc12 single chip; body mass index目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 单片机在体重秤上的应用 (1)2 电子体重秤的设计思路 (2)2.1 电子体重秤的原理 (2)2.2 电子体重秤的基本结构 (2)2.2.1 承重、传力复位系统 (2)2.2.2 称重传感器 (2)2.2.3 测量显示、数据显示装置 (3)2.3 电子秤的计量性能 (3)3 系统设计方案论证与选型 (3)3.1 控制器 (4)3.2 数据采集部分 (4)3.2.1 传感器的选择 (4)3.2.2传感器技术指标 (6)3.2.3 放大电路模块 (6)3.2.4 A/D转换器的选择 (7)3.3 显示电路部分 (7)3.4 STC12C5A60S2的最小系统电路 (8)3.4.1 单片机芯片STC12管脚图 (9)3.4.2单片机的基本连接电路 (9)3.5 键盘电路 (10)4 电子体重秤实物的设计与制作 (10)4.1实物的设计 (10)4.2 实物加工图纸 (11)4.2.1体重秤垫块 (11)4.2.2 体重秤踏板 (11)4.2.3体重秤底座 (12)5 系统软件设计 (12)5.1 初始化及主程序模块 (12)5.2 按键模块 (13)5.3 显示模块 (13)5.4 AD转换模块 (14)6 软硬件的调试 (14)6.1 软件部分 (14)6.2 硬件部分 (15)结束语 (16)参考文献 (17)附录 (18)致谢 (22)1 绪论1.1 课题背景及意义质量是测量领域中的一个重要参数，称重技术自古以来就被人们所重视。
小型称重系统的设计
小型称重系统的设计概述：1.功能需求：1.1秤体结构设计：秤体应采用坚固、稳定的结构，以确保准确的称重结果。
1.2称重精度：系统应具备高精度的称重功能，精度误差应小于设定的容许范围。
1.3数据显示：系统应能准确显示称重数据，并且具备数据记录功能。
1.4单位切换：系统应能支持不同的单位切换，如克、斤、盎司等。
1.5称重范围：系统称重范围应适应市场需求，一般不低于1000克。
1.6自动关机：系统应具备自动关机功能，以延长电池寿命。
2.系统设计：2.1传感器选择：选择合适的称重传感器，如电子称重传感器，能够实时检测物体的质量。
2.2数据处理：通过微控制器（MCU）对传感器采集到的数据进行处理，包括滤波、校准等，以提高称重精度。
2.3显示与操作：通过液晶显示屏显示称重数据，并提供操作按键以实现功能切换、单位选择等。
2.4电源管理：采用锂电池供电，通过电源管理芯片实现对电池电量的监测和管理，并实现自动关机功能。
2.5外部接口：系统应提供USB接口，便于数据传输和充电。
3.系统流程：3.1开机自检：系统上电后，进行自检功能，包括显示器显示功能、键盘功能、传感器读取功能等，确保系统正常运行。
3.2数据测量与处理：当用户将物体放置在秤体上时，传感器将物体的质量转换为电信号并传输给MCU，MCU对信号进行处理和计算，最终将结果显示在液晶屏上，并进行数据记录。
3.3单位切换：通过按键选择功能，用户可以切换不同的计量单位，系统将根据用户选择进行数据转换和显示。
3.4关机管理：当一段时间内没有进行操作时，系统将自动进入待机状态，一段时间后自动关机，以节省电池能量。
4.系统测试：4.1精度测试：通过将已知质量的物体放置在秤体上进行称重，与已知值进行比对以测试系统的精度，并进行误差分析。
4.2稳定性测试：在不同的测量条件下，测量同一物体多次，检测称重结果的稳定性和精度。
4.3功能测试：测试系统的各项功能是否正常，包括单位切换、自动关机、数据记录等。
电子秤毕业设计
电子秤毕业设计一、引言在当今社会，电子秤作为一种重要的测量工具，广泛应用于商业、工业、农业以及日常生活等各个领域。
其高精度、快速响应和便捷操作的特点，使得它成为了不可或缺的设备。
本次毕业设计旨在设计一款功能完善、性能可靠的电子秤。
二、设计目标与要求（一）精度要求能够准确测量物体的重量，精度达到 01g 以内，满足一般商业和工业应用的需求。
（二）量程范围设计量程为 0 10kg，以适应常见物体的称重需求。
（三）显示与操作配备清晰直观的液晶显示屏，操作按键简单易懂，方便用户进行称重、去皮、单位转换等操作。
（四）稳定性与可靠性在不同环境条件下（如温度、湿度变化）能够保持稳定的测量性能，具备良好的抗干扰能力，长时间使用不易出现故障。
三、系统总体设计（一）硬件设计1、传感器选择选用高精度的电阻应变式传感器，其具有精度高、稳定性好、线性度优良等特点。
2、信号调理电路将传感器输出的微弱信号进行放大、滤波和模数转换，以获得准确的数字信号。
3、微控制器采用主流的单片机作为控制核心，负责处理传感器数据、控制显示和执行操作逻辑。
4、电源模块提供稳定的电源供应，确保系统正常工作。
（二）软件设计1、编程语言选择 C 语言进行编程，具有高效、灵活和可移植性强的优点。
2、算法实现采用均值滤波算法对采集的重量数据进行处理，提高测量精度；通过线性拟合算法对传感器的输出特性进行校准，保证测量的准确性。
四、硬件电路设计（一）传感器接口电路设计合适的接口电路，实现传感器与信号调理电路的连接，确保信号传输的稳定性和准确性。
（二）信号放大与滤波电路采用运算放大器和无源滤波器构建放大与滤波电路，将传感器输出的微弱信号放大到合适的幅度，并去除噪声干扰。
（三）模数转换电路选用高精度的 ADC 芯片，将模拟信号转换为数字信号，供单片机处理。
（四）单片机最小系统包括单片机芯片、晶振电路、复位电路等，为单片机的正常运行提供必要的条件。
（五）显示与按键电路使用液晶显示屏显示重量、单位等信息，通过按键实现操作功能。
实验1电子秤设计
实验1 电子秤设计1. 设计目的1.1掌握金属箔应变片的工作原理及应用；了解应变测量仪的工作原理及其应用。
1.2通过设计、安装、调试等实践环节，提高学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力。
2. 实验任务2.1设计制作一个电子秤，量程为0 ～0.5 Kg，传感器采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁需自行粘贴应变片）。
2.2 安装、调试电子秤系统。
首先应进行调零、标定，然后再对系统进行稳定性、漂移、重复性、线性等参数的测试和分析。
3. 实验原理当用粘帖剂将应变测量转换元件——应变片牢固粘帖在试件表面，被测试件受到外力作用长度发生变化，粘帖在试件上的应变片其电量值也随着发生△R的变化，这样就把机械量——变形转换成电量（电阻值的变化）。
这个变化量经过放大，通过A/D转换，最终变成数字读数。
图1 应变测量仪组成框图4. 实验基本器材4.1 应变片（型号：3×5 电阻值：120 ± 0.2Ω基底：纸基）4.2 数字万用表4.3 YJ–31型静态电阻应变仪4.4 悬臂梁4.5 100g砝码5. 实验要求5.1 设计方案以小组形式提出，每小组人数不应多于4人。
5.2 方案应包括系统框图、检测电路原理图、系统安装示意图，实验流程详细说明，必要的实验数据记录表格，方案应充分论证，列出选择该方案的理由。
5.3 实验最多可分为两次完成。
在设计方案时应自行合理地设定工作节点，每次实验至少完成1个工作节点。
实验前每组应有一份设计方案以备检查，检查通过方可进行实验。
5.4 小组成员实验数据可以共享，但总结报告必须独立完成。
总结报告应包括设计方案、实验数据、数据分析（如线性度、灵敏度、回差等）、实验总结。
6. 实验附件6.1 贴片工艺说明书6.1.1试件受力分析6.1.2 试件表面处理：试件表面的待测点应先用刮刀弄平整，仔细地除去漆、电镀层、锈斑、氧化皮、污垢等覆盖层。
然后用0#或1#砂布与应变片粘贴方向成45︒交叉打磨，打出一些条纹，这样可以加强胶的附着。
体重秤课程设计
体重秤课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解体重秤的工作原理，掌握影响其准确度的因素；2. 学生能掌握体重秤的计量单位，并进行单位换算；3. 学生了解体重秤在生活中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析并解决与体重秤相关的实际问题；2. 学生能正确操作体重秤，进行简单的称重实验；3. 学生能通过小组合作，设计并制作一个简易的体重秤。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学实验的热爱，增强探究精神和动手能力；2. 学生认识到体重秤在生活中的重要性，提高对质量观念的认识；3. 学生在小组合作中，学会相互尊重、沟通协作，培养团队精神。
课程性质：本课程为科学实验课程，结合实际操作，让学生在实践中掌握知识。
学生特点：四年级学生具有一定的科学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生主动探究，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
通过课程目标的分解，使学生达到预期的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 体重秤的工作原理：- 引导学生了解弹簧秤、电子秤等常见体重秤的构造及工作原理；- 分析影响体重秤准确度的因素，如温度、湿度、震动等。
2. 计量单位及换算：- 介绍质量的基本单位千克、克，以及吨、毫克等衍生单位；- 演示并指导学生进行质量单位换算。
3. 体重秤的应用与重要性：- 讲解体重秤在生活中的应用场景，如家庭、商场、实验室等；- 分析体重秤在称重、计量、科学研究等方面的重要性。
4. 实践操作：- 安排学生进行简单的称重实验，如测量物品的质量；- 引导学生运用所学知识，分析并解决实验过程中出现的问题。
5. 小组合作设计与制作体重秤：- 分组讨论，设计一个简易的体重秤方案；- 指导学生动手制作，并在完成后进行测试与优化。
教学内容安排与进度：第一课时：体重秤的工作原理及影响准确度的因素；第二课时：计量单位及换算；第三课时：体重秤的应用与重要性；第四课时：实践操作，进行称重实验；第五课时：小组合作设计与制作体重秤。
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人体体重秤设计课程设计北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院测控0901林杰20090107442012/6/20本文介绍以AD620、LM741、LM339为核心的智能人体电子秤的设计,详述该系统硬件的设计方法。
该系统集称重、显示、报警于一体,功能齐全,实用性强，充分利用了电路、模电、测控电路、信号处理等课堂上学到的知识。
目录一、系统设计及工作原理 (2)二、模块电路设计 (4)1、称重传感器模块 (5)2、滤波及放大电路 (3)2-1仪用放大器的原理 (4)2-2四种放大器电路论证 (6)2-3 AD620主要性能指证 (8)2-4 调零电路 (9)2-5放大部分电路 (10)3、报警电路 (11)3-1 LM339简介 (11)3-2 LM339制作单限比较器 (11)3-3 LM339制作双限比较器 (12)3-4体重秤中使用的电路 (13)3-5集电极开路输出原理 (14)4、显示模块 (16)三、完整电路图 (17)四、数据测量及处理 (18)五、感想和总结 (19)数字电子秤设计测控0901 林杰2009010744合作者：杨雪姣【摘要】本文介绍以AD620、LM741、LM339为核心的智能人体电子秤的设计,详述该系统硬件的设计方法。
该系统集称重、显示、报警于一体,功能齐全,实用性强，充分利用了电路、模电、测控电路、信号处理等课堂上学到的知识。
关键词：AD620；传感器；液晶显示一、系统设计及工作原理本系统主要由称重传感器模块、滤波放大电路模块、报警电路模块、LCD显示模块等部分组成。
人体的体重信息由称重传感器转换成电信号,并通过测量电路进行滤波放大,通过显示电路进行显示,如体重超出设定范围系统还会报警。
系统结构框图如下图所示。
二、模块电路设计1、称重传感器模块称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件。
选用适当传感器,用来感知被测量,当物体放在秤盘上时,压力传给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,电桥失去平衡,传感器输出一个变化的模拟信号。
如图所示，4个电位器式的传感器显示了称重传感器的大体构造。
输出电压大约在0-1.5mv左右。
已知传感器输出线性，我们所需要做的就是把它进行放大滤波，最终显示出来即可。
2、滤波及放大电路目前的电子称重装置大都使用电阻应变桥式传感器,其核心是由电阻应变计(应变片)构成的电桥电路,这类传感器具有成本低、精度高且温度稳定性好的特点。
但其检测原理决定该类传感器输出电压低,要经过差分放大电路放大数百倍才能用于后续的电路。
2-1仪用放大器的原理一般说来，传感器输出的电压值都非常小，基本上都是毫伏级甚至微伏级。
在设计高精度电子秤时，需要外部放大电路来获得足够的增益。
因此，我们打算仪用放大器来进行放大，目前，仪表放大器电路以其高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移等特点在传感器输出的小信号放大领域得到了广泛的应用。
为此，我们设计了四种仪用放大器的方案。
如上图是一个典型的仪用放大器是三运放结构，它是由运放A1，A2按通向输入接法组成第一级查分放大电路，运放A3组成第二级差分放大电路。
在第一级电路中，Vi1,Vi2分别加到A1和A2的同向端，Rg和R5、R6组成的反馈网络，引入了负反馈。
由A1、A2虚短可得Vi1=V2；Vi2=V3；··························3.1又由A1、A2虚断可得·····················3.2又由A3虚断可得；整理得······3.3；整理得······3.4由A3虚短可得V5=V6；·················3.5则由3.3式、3.4式和3.5式可得整理后可得··········3.6在上式中，如果我们选取电阻满足的关系，则输出电压可化简为·····························3.7根据式3.2和3.7我们可以得到·················3.8 而我们为了是电路对称，提高仪用放大器性能，我们选取电阻应满足R5=R6的关系，且VREF通常接地，当我们对仪用放大器进行电路调零时，我们才会将VREF赋予一定电压，最终我们会得到输出电压的关系式为·······················3.9电压增益则为························3.10从该式中我们可直观的看到，我们可以根据选取R2/R1 和R5/Rg 电阻的比例关系，来达到不同的信号放大比例要求。
所以电阻的选取也是仪用放大器设计最重要的环节之一。
很多仪用放大器芯片，考虑到电路的稳定和安全，一般都固定R1~R6的阻值，只将Rg设置成可调。
2-2、四种放大电路的实现方案及论证我们以单运放LM741和OP07，集成四运放LM324和单片集成芯片AD620为核心，设计出四种仪表放大器电路方案。
方案1 由3个通用型运放LM741组成三运放仪表放大器电路形式，辅以相关的电阻外围电路，加上A1，A2同相输入端的桥式信号输入电路，如图2所示。
图2中的A1～A3分别用LM741替换即可。
电路的工作原理与典型仪表放大器电路完全相同。
方案2 由3个精密运放OP07组成，电路结构与原理和图2相同(用3个OP07分别代替图2中的A1～A3)。
方案3 以一个四运放集成电路LM324为核心实现，如图3所示。
它的特点是将4个功能独立的运放集成在同一个集成芯片里，这样可以大大减少各运放由于制造工艺不同带来的器件性能差异；采用统一的电源，有利于电源噪声的降低和电路性能指标的提高，且电路的基本工作原理不变。
方案4 由一个单片集成芯片A13620实现，如图4所示。
它的特点是电路结构简单：一个AD620，一个增益设置电阻Rg，外加工作电源就可以使电路工作，因此设计效率最高。
图4中电路增益计算公式为：G=49．4K／Rg+1。
2-3、AD620主要性能指标在和组员进行讨论以后，我们选择AD620作为使用的芯片。
AD620主要技术指标列表如下:带宽: 800MHz;输出功率: 2. 4mW;功率增益:120dB;工作电压: 正负3V-正负15V;静态功耗: 0. 48mW;输入失调电压: 小于等于60uV;转换速率: 1. 2V/LS;封装形式:DIP8;工作温度范围: -55到+125摄氏度AD620放大器的功能结构如下图：该放大器的特点为, 差动输入, 单端输出。
电压增益可由一个电阻RG来确定, 且增益连续可调, 并有效地解决了后级负载对地连接的问题。
其增益方程式为G =49.4 kΩ/R G + 1 (1)对于所需的增益, 则外部控制电阻值为R G =49.4/（G - 1）kΩ (2)其中，G是放大倍数，RG是连接在1管脚和8管脚的可调电阻。
2-4、调零电路在没有人站在体重上的时候输出必须为0，为此，我们设计了一个调零电路，调零电路使用LM741芯片连接。
实际电路如下图所示：2-5、放大部分电路初期我们将放大倍数设定为1000倍，所以把R8调至50欧，待接上显示电路以后再进行调整。
C1、C2的作用是去耦，C3是为了滤掉放大信号的高频部分。
这些细节都是为了减少最终的输出噪声。
3、报警电路为了增加体重秤的功能，我们还设计了报警电路。
这里，我们选用四电压比较器LM339进行设计。
3-1、LM339简介LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：1）失调电压小，典型值为2mV；2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。
LM339集成块采用C-14型封装，下图为外型及管脚排列图。
由于LM339使用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如IR2339、ANI339、SF339等。
LM339类似于增益不可调的运算放大器。
每个比较器有两个输入端和一个输出端。
两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。
用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。
当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。
当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。
两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。