称重传感器设计
称重传感器制作工序
称重传感器制作工序
称重传感器是一种测量物体重量的装置，由以下几个工序制作而成：
1. 确定设计要求：根据应用需求确定称重传感器的量程、精度、稳定性等设计要求。
2. 选择称重传感器类型：根据应用场景，选择合适的称重传感器类型，常见的有应变式压阻传感器、电容式传感器、压电传感器等。
3. 设计机械结构：根据传感器类型和设计要求，设计适合的机械结构，通常包括称重平台、支撑结构、固定件等。
4. 制造机械结构：根据机械结构设计图纸，使用适当的材料和工具制造机械结构，确保结构的坚固性和稳定性。
5. 安装传感器元件：将选定的称重传感器元件安装在机械结构中，通常需要使用合适的接线和固定装置。
6. 连接电路：根据传感器类型和设计要求，将传感器与其他相关电路连接起来，例如放大电路、滤波电路和数据采集电路等。
7. 调试和测试：对装配好的称重传感器进行调试和测试，确保传感器的测量准确性和稳定性。
8. 封装和防护：将调试好的称重传感器进行封装和防护，通常
使用特殊的外壳和密封材料保护传感器免受外部环境的影响和损害。
9. 校准和标定：对封装好的称重传感器进行校准和标定，使其能够准确测量和输出物体的重量。
以上是一般制作称重传感器的工序，具体流程和细节还会根据不同的传感器类型和应用需求而有所不同。
等强度梁式力传感器设计称重
等强度梁式力传感器设计称重一、概述等强度梁式力传感器是一种常见的称重传感器，广泛应用于工业生产中的称重场合。
本文将介绍等强度梁式力传感器的设计方法。
二、设计原理等强度梁式力传感器的工作原理是利用受力物体对称分布在两个等强度梁上，使得两个等强度梁上产生相反方向的应变，从而通过应变测量得到受力物体所受的压力大小。
因此，在设计时需要考虑以下因素：1. 材料选择：需要选择高强度、高刚性、低膨胀系数的材料，如不锈钢。
2. 等强度梁形状：需要选择适合受力物体形状和大小的等强度梁形状。
3. 应变测量方式：需要选择合适的应变测量方式，如电阻应变片或光纤光栅。
三、设计步骤1. 确定受力物体形状和大小。
2. 根据受力物体形状和大小选择适合的等强度梁形状。
3. 计算出等强度梁所需尺寸和材料厚度。
4. 采用有限元分析软件对等强度梁进行分析和优化。
5. 确定应变测量方式和位置。
6. 设计电路，包括放大电路和滤波电路。
7. 制作样品并进行测试。
四、设计要点1. 等强度梁的形状应当尽量适合受力物体的形状和大小，以提高精度。
2. 应选择高精度、高灵敏度的应变测量方式，并保证其位置准确。
3. 电路设计要合理，保证信号放大和滤波的效果，提高精度和稳定性。
五、设计注意事项1. 在选择等强度梁形状时，要考虑到其制造难度和成本，并尽可能选择简单易制造的形状。
2. 应变测量时要注意温度补偿，以免温度变化对测量结果产生影响。
3. 电路设计时要注意抗干扰能力，避免外界干扰对信号产生影响。
六、总结等强度梁式力传感器是一种常见的称重传感器，在工业生产中有广泛应用。
在设计等强度梁式力传感器时需要考虑材料选择、等强度梁形状、应变测量方式等因素，并采用有限元分析软件进行分析和优化。
设计时需要注意选择合适的等强度梁形状、应变测量方式和电路设计，以提高精度和稳定性。
在实际制作中还需要注意制造难度、温度补偿和抗干扰能力等问题。
称重传感器的设计
摘要利用所学的应变片和电桥的相关知识，组成称重传感器的电路，运用多级放大电路显示输出，差动放大电路减小误差和漂移，使输出电压与实际重量数值相等，完成传感器的设计制作。
关键词应变片悬臂梁电桥运算放大器差动放大引言随着技术的进步,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。
正文一、课程设计目的：1、掌握电桥电路的应用；2、测试重量与双孔应变传感器产生的电压关系；3、熟悉传感器设计的步骤。
将课堂学到的理论知识应用于实践。
二、设计原理：1、称重传感器设计原理本课程设计选用的是标准商用双孔悬臂梁式称重传感器，四个特性相同的应变片贴在如图（1）所示位置，弹性体的结构决定了R1 和R3、R2 和R4 的受力方向分别相同，因此将它们串接就形成差动电桥。
当弹性体受力时，根据电桥的加减特性其输出电压为：=4（图1）设计双孔悬臂梁称重传感器应用到的原理：(1)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，这种材料的泊松系数是。
当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R=L/S（）（1-1）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L，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少r。
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。
对式（1-1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。
称重传感器设计
称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
称重传感器采用金属电阻应变计组成测量桥路，利用金属电阻丝在张力作用下伸长变细，电阻增加的原理，即金属电阻随所受应变而变化的效应而制成的(应变，就是尺寸的变化)。
称重传感器的构造原理金属电阻具有阻碍电流流动的性质，即具有电阻(Ω)，其阻值依金属的种类而异。
同一种金属丝，一般来讲，越是细长，其电阻值就越大。
当金属电阻丝受外力作用而伸缩时，其电阻值就会在某一范围内增减。
因此，将金属丝(或膜)紧贴在被测物体上，而且这种丝或膜又很细或很薄，粘贴又十分完善，那么，当被测物体受外力而伸缩时，金属电阻丝(膜)也会按比例伸缩，其阻值也会相应变化。
称重传感器就是将金属电阻应变计粘贴在金属称重梁上进行测量重量信号的。
称重传感器的外形构造与测重形式,变频传感器的外形构造随被测对象的不同，其外形构造也会不同。
A．比较常见的称重传感器的外形构造：柱式；S 型；轮辐式；环式；碟式；箱形等。
B．测重形式：正应力测量(柱型、单点式等)，剪应力测量(双剪切梁式、部分S 型、轮辐式等)又可分为压式(柱式、碟式等)、拉式(部分S 型传感器、环式传感器)、拉压两用(部分柱式、轮辐式、S 型等) C．弹性元件内部应变梁的结构形式：平行梁、剪切梁等D．不同结构形式的传感器的应用对象：柱式——大吨位汽车衡、轮道衡、料斗秤、料罐秤，试验机，力值监控与测量等；S 型——用于料斗秤、料罐秤、包装机，材料试验机等；双剪切梁式——汽车衡、轨道衡等；单点式——天平、计价秤、计数秤、平台秤，工业现场重量控制及测量；称重传感器的电路组成.称重传感器进行测量时，我们需要知道的是应变计受到载荷时的电阻变化。
通常采用应变计组成桥式电路(惠斯登电桥)，将应变计引起的电阻变化转换成电压变化来进行测量的。
变频传感器的输出灵敏度的表示方法,传感器响应(输出)的变化对相应的激励(施加的载荷)变化的比。
传感器的输出灵敏度采用额定载荷状态电桥的输出电压与输入激励电压之比值(mV/V)来表示。
称重传感器的制作方法
称重传感器的制作方法称重传感器的制作方法为了克服现有技术中对称重传感器非线性补偿中引入温度系数误差所导致的称重精度降低的问题，提供了一种称重传感器，通过在非线性补偿中引入温度补偿来提高称重精度和计量性能。
称重传感器，包括惠斯登电桥(wheatstone bridge)其特点是，惠斯登电桥的激励端串接有若干个补偿模块，补偿模块包括应变计和并联连接至应变计的温度补偿模块组，温度补偿模块组包括串接或并接的若干温度补偿模块，温度补偿模块，包括串接或并接的热敏电阻，或者，包括若干个热敏电阻和若干个固定电阻，热敏电阻和固定电阻串接或并接。
通过热敏电阻，或热敏电阻和固定电阻调整温度补偿，从而使得称重传感器温度变化时，用于非线性补偿用的应变计的电阻变化率与温度补偿模块的电阻变化率达到平衡。
从而达到补偿称重传感器的非线性误差补偿中温度误差的目的。
应变计并联温度补偿模块组，来实现应变计的电阻变化率与温度补偿模块的电阻变化率的平衡设置，并且通过多个温度补偿模块之间的串联及并联实现了对温度补偿模块的电阻的精确设置和控制。
温度补偿模块还将热敏电阻和固定电阻串接或并接，来进一步实现对温度补偿模块的电阻的精确设置和控制。
其中本实用新型中热敏电阻和固定电阻串接或并接，可以指通过所有的热敏电阻和固定电阻并接或串接，以及任意数量的热敏电阻和任意数量固定电阻并接构成的多个电阻组之间串接，或者分别并接所有热敏电阻和所有固定电阻构成的两个电阻组的串接，又或者分别串接的所有热敏电阻和所有固定电阻构成的两个电阻组并接的方式，来实现不同的温度补偿模块的电阻的精确设置和控制的形式和方式。
固定电阻是阻值固定且不受温度影响或受温度影响很小的电阻。
本实用新型的热敏电阻是阻值会随着温度的变化而发生变化的电阻。
应变计为半导体应变计。
称重传感器还包括弹性元件，应变计设置于弹性元件的表面。
用于将弹性元件的形变转化为阻值对非线性误差进行补偿。
热敏电阻设置于弹性元件的表面。
(完整版)传感器课程设计_称重传感器应用电路设计
东北石油大学课程设计2012年6 月25任务书课程传感器课程设计题目称重传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名黄俊学号0906********主要内容：使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。
设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示**.**千克，并有相应的手动校正电路。
基本要求：1．设计以测量显示部分电路为主；2．要绘制原理框图；3．绘制原理电路；4．要有必要的计算及元件选择说明；5．提供元件清单；6．如果采用单片机，必需绘制软件流程图主要参考资料：[1]黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M].电子科技大学出版社,2004[2] 王琦.电阻应变式称重传感器的设计[J].木材加工机械.2005(3)[3] 缪少勇.浅谈称重传感器工作原理及故障排除[J].科学之友.2010(14)[4] 施昌彦.称重传感器计量规程[J].试验技术与试验机.1987(4)[5]张国维.测控电路[M].机械工业出版社,2007完成期限2012.6.25—2012.6.29指导教师专业负责人2012年6 月25 日摘要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，且能在恶劣环境下工作，在力、压力和重量测试中有非常广泛的应用，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。
所以电阻应变式力传感器制作的数显电子秤具有准确度高易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。
关键词：称重传感器、电阻应变计、精度、显示目录一、设计要求 (1)二、方案设计 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (4)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (6)1、测量电路 (6)2、差动放大电路 (7)3、A/D转换 (8)4、显示电路设计 (9)5、系统需要的元器件清单 (10)六、总结 (11)称重传感器应用电路设计一 、设计要求使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。
称重传感器设计方案及流程
称重传感器设计方案及流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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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传感器与检测技术
课程论文
研究课题：称重传感器设计学校：梧州学院
系别：电子信息工程系
专业：电子信息工程
班级：09电本1班
姓名：***
学号：************
称重传感器设计
摘要：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。
一：参考文献
[1]马量呈.应变电测与传感器技术[M].中国计量出版社,1993,11..
[2]王云章.应变式传感器故障分析与修理[M].北京:中国计量出版社,1995..
二：引言
称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阴应变式等8类，以电阻应变式使用最广。
其实称重传感器就是压力传感器，形状不一样而已，通常有很多种方法传感的，但我见到，用得比较多，比如地磅用的那些，一般为电涡流式
也就是说，他有一个电涡流触发绕组，然后还有一个传感器感应电涡流强度
由于这个传感器整体是金属封装，电涡流在其内部，受到压后形变，涡流就发生变化，放大后就可以读到数据了
然后，封装这个东西的材料，通常选用刚性材料，总之，就是一般的金属，比如钢，但肯定不会用很软的东西的。
至少电涡流方式传感的压力传感器，是不会用软金属制造的。
因为即使是钢，就算受到压力形变那么几微米，那么电涡流的变化也足够感应出到底变化了多少而且如果是软金属，称很重东西的时候，可能很容易出问题。
三：内容
1.称重传感器工作原理
（1）．高速定量分装系统
本系统由微机控制称重传感器的称重和比较，并输出控制信号，执行定值称量，控制外部给料系统的运转，实行自动称量和快速分装的任务。
系统采用MCS-51单片机和V/F电压频率变换器等电子器件，其硬件电路框图如图1所示，用8031作为中央处理器，BCD拔码盘作为定值设定输入器，物料装在料斗里，其重量使传感器弹性体发生变形，输出与重量成正比的电信号，传感器输出信号经放大器放大后，输入V/F转换器进行A/D转换，转换成的频率信号直接送入8031微处理器中，其数字量由微机进行处理。
微机一方面把物重的瞬时数字量送入显示电路，显示出瞬时物重，另一方面则进行称重比较，开启和关闭加料口、放料于箱中等一系列的称重定值控制。
图1 原理框图
在整个定值分装控制系统中，称重传感器是影响电子秤测量精度的关键部件，选用GYL-3应变式称重测力传感器。
四片电阻应变片构成全桥桥路，在所加桥压U不变的情况下，传感器输出信号与作用在传感器上的重力和供桥桥压成正比，而且，供桥桥压U的变化直接影响电子称的测量精度，所以要求桥压很稳定。
毫伏级的传感器输出经放大后，变成了0-10V的电压信号输出，送入V/F变换器进行A/D转换，其输出端输出的频率信号加到单片机8031定时器1的计数、输入端T1上。
在微机内部由定时器0作计数定时，定时器0的定时时间由要求的A/D转换分辩率设定。
定时器1的计数值反映了测量电压大小即物料的重量。
在显示的同时，计算机还根据设定值与测量值进行定值判断。
测量值与给定值进行比较，取差值提供PID 运算，当重量不足，则继续送料和显示测量值。
一旦重量相等或大于给定值，控制接口输出控制信号，控制外部给料设备停止送料，显示测量终值，然后发出回答令，表示该袋装料结束，可进行下袋的装料称重。
图2所示为自动称重和装料装置。
每个装料的箱子或袋子沿传送带运动，直到装有料的电子称下面，传送带停止运动，电磁线圈2通电，电子称料斗翻转，使料全部倒入箱子或袋子中，当料倒完，传送带马达再次通电，将装满料的箱子或袋子移出，并保护传送带继续运行，直到下一次空袋或空箱切断光电传感器的光源，与此同时，电子称料箱复位，电磁线圈1通电，漏斗给电子秤自动加料，重量由微机控制，当电子秤中的料与给定值相等时，电磁线圈1断电，弹簧力使漏斗门关上。
装料系统开始下一个装料的循环。
当漏斗中的料和传送带上的箱子足够多时，这个过程可以持续不断地进行下去。
必要时，*作人员可以随时停止传送带，通过拔码盘输入不同的给定值，然后再启动，即可改变箱或袋中的重量。
图2 自动称重和装料装置
2.测量的物理量（公式）及范围
传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。
公式如下：
C＝K-0K-1K-2K-3(Wmax＋W)/N
C—单个传感器的额定量程；W—秤体自重；Wmax—被称物体净重的最大值；N—秤体所采用支撑点的数量；K-0—保险系数，一般取值在1.2～1.3之间人；K-1—冲击系数；K-2—秤体的重心偏移系数；K-3—风压系数。
因此，可选用量程为15t的传感器（传感器的吨位一般只有10T、15T、20t、25t、30t、40t、50t等，除非特殊订做）。
根据经验，一般应使传感器工作在其30%～70%量程内，但对于一些在使用过程中存在较大冲击力的衡器，如动态轨道衡、动态汽车衡、钢材秤等，在选用传感器时，一般要扩大其量程，使传感器工作在其量程的20%～30%之内，使传感器的称量储备量增大，以保证传感器的使用安全和寿命。
再次，要考虑各种类型传感器的适用范围。
传感器型式的选择主要取决于称量的类型和安装空间，保证安装合适，称量安全可靠；另一方面，要考虑厂家的建议。
厂家一般会根据传感器的受力情况、性能指标、安装形式、结构型式、弹性体的材质等特点规定传感器的适用范围，譬如铝式悬臂梁传感器适用于计价秤、平台秤、案秤等；钢式悬臂梁传感器适用于料斗秤、电子皮带秤、分选秤等；钢质桥式传感器适用于轨道衡、汽车衡、天车秤等；柱式传感器适用于汽车衡、动态轨道衡、大吨位料斗秤等。
最后，还要对传感器准确度等级进行选择。
传感器的准确度等级包括传感器的非线形、蠕变、蠕变恢复、滞后、重复性、灵敏度等技术指标。
在选用传感器的时候，不要单纯追求高等级的传感器，而既要考虑满足电子秤的准确度要求，又要考虑其成本
具体应用一例
例如：一台30t电子汽车衡，最大称量是30t，秤体自重为1.9t，采用四只传感器，根据当时的实际情况，选取保险系数K-0＝1.25，冲击系数K-1＝1.18，重心偏移系数K-2—＝1.03，风压系数K-3＝1.02，试确定传感器的吨位。
解：根据传感器量程计算公式：
C＝K-0K-1K-2K-3（Wmax＋W）/N
可知：
C＝1.25×1.18×1.03×1.02×（30＋1.9）／4
＝12.36t
结论：目前，商用电子计价秤的使用非常普及，逐渐会取代传统的杆称和机
械案秤。
电子计价秤在秤台结构上有一个显著的特点：一个相当大的秤台，只在中间装置一个专门设计的传感器来承担物料的全部重量。
以上这个称重传感器再经过写改装就可达到计价的作用。