称重传感器课程设计

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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

传感器课程设计报告题目:数显电子秤学院专业班级姓名学号指导教师设计时间成绩目录第一节设计任务与方案构思 (3) (3) (3) (3)第二节硬件电路的设计 (4)电阻应变式传感器的选择 (4)前级放大电路的设计 (6)ADC0809 A/D转换器 (6)LED显示电路的设计 (8)2.5 总体工作电路原理图 (9)第三节软件的设计 (10)第四节设计总结 (12)参考书籍 (13)数字电子秤设计第一节设计任务与方案构思设计任务及要求1)设计一款便携式家用电子秤,用LED数码管显示被称物体的质量;2)测量范围在100公斤之内;3)放置超过100公斤重物时能够对承重板位置进行限定以保护电阻应变片;4)运用电阻应变式传感器,采用全桥测量电路进行压力信号检测;5)电路由全桥测量电桥、三级运算放大电路、A/D转换电路及LED数码管显示电路组成;6)写出详细的设计报告。

系统构思与方案论证该电子秤可采用单片机为主要部件。

首先利用电阻应变式传感器配合全桥测量电路将压力信号变换成模拟电信号,经前级放大后送入A/D转换芯片变成数字信号,然后送至单片机进行运算及处理,计算出被测物体的质量,最后把被测结果送至数码管进行数字显示。

电阻应变式传感器价格低廉,性能可靠,是压力传感器中应用最多的一种。

采用全桥测量电路可使系统产生的误差更小,输出的数据更精确。

前级放大器可由三级运算放大电路组成,对传感器输出的微弱模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求,在本设计中可以采用ADC0809模/数转换芯片。

采用该芯片的优点是教材中对该芯片介绍较多,其采样时序由单片机产生,子程序有成熟范例。

基本工作原理及原理框图该电子秤基本工作原理框图如图1-1所示。

1-1 基本工作原理框图第二节硬件设计2.1 传感器的选择电阻应变式传感器的组成及工作原理电阻应变式传感器是将被测量的力,通过它产生的金属弹性变形转换成电阻变化的元件。

第5课智能电子秤---称重传感器教学设计

第5课智能电子秤---称重传感器教学设计

第5课智能电子秤---称重传感器教学设计《智能电子秤---称重传感器》教材分析本课教学内容分为三部分。

第一部分以日常生活中的电子秤引出称重传感器。

第二部分介绍称重传感器的应用。

第三部分通过介绍车辆超载自动监测系统,体现了物联网的实际应用。

学情分析学生经过前面的学习,对各类传感器已经有了基本的认识,并能对传感器进行解释和描述。

同时,本课中还安排了学生计算自己的体重指数,通过与标准体重指数值的对比,促进学生健康意识的提升。

预设教学目标1.通过自主学习和知识迁移,对称重传感器做出解释和描述。

2.通过对常见电子秤的了解,认识称重传感器及其应用。

3.通过对车辆超载自动监测系统的分析,了解物联网应用系统,知道传感器技术是信息感知的重要技术之一。

4.通过个人体重指数的计算和对比,促进学生健康意识的提升。

教学重点认识称重传感器及其应用。

教学难点传感器技术是信息感知的重要技术之一。

课时安排:1课时预设教学过程:一、导入你知道自己的体重吗?(让学生)描述使用过的称重器具。

(教师出示常见的体重计图片,选择并做适当描述)学生结合生活实际回答二、新授1、电子体重计问题:电子体重计与传统体重计相比,最大的特点是什么?特点:直接给出体重数值。

思考:结合以往学习经验,电子体重秤中是否应该含有传感器?你能给它命名吗?(若有问题,教师可以出示前面学过的几类传感器的解释)教师小结、揭题指出:称重传感器—能够将物体重量转换为电信号的电子器件。

2.称重传感器的应用(1)介绍称重传感器应用产品。

观看视频:电子秤视频材料。

(2)车辆超载自动监测系统。

阅读教材:教材第17页内容。

问题:称重传感器在该系统的作用?对车辆称重的主要目的是什么?教师小结称重传感器作用:感知车辆载重。

监测系统的目的:监测车辆是否超载,超载则报警。

结论:传感器技术是信息感知的重要技术之一。

(3)问题:车辆超载会带来怎样的影响?出示超载造成的危害或事故图片。

小结:防止车辆超载,避免或减少事故危害的发生。

称重系统的课程设计

称重系统的课程设计

称重系统的课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解称重系统的基本原理,掌握质量、重力和测量等基本概念。

2. 使学生掌握称重传感器的工作原理及其在称重系统中的应用。

3. 帮助学生了解电子秤、台秤等日常称重设备的结构、原理及使用方法。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际称重问题的能力。

2. 提高学生动手实践能力,学会使用称重设备进行物体质量的测量。

3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在小组讨论中分享观点,共同解决问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对物理学科的兴趣和探究精神,激发学习热情。

2. 增强学生的质量意识,认识到精确测量在生产和生活中的重要性。

3. 培养学生遵守实验规程、尊重事实的科学态度。

本课程针对五年级学生设计,结合学科特点、学生认知水平和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习,学生将能掌握称重系统的基本知识和技能,提高实践操作能力,培养科学精神和团队协作意识。

二、教学内容1. 基本概念:质量、重力、测量、称重系统原理。

- 教材章节:第一章 物理量的测量2. 称重传感器工作原理及其应用:- 教材章节:第二章 传感器及其应用3. 电子秤、台秤等日常称重设备的结构、原理及使用方法:- 教材章节:第三章 力学测量仪器4. 实际称重问题分析及解决方法:- 教材章节:第四章 力学问题分析与解决5. 动手实践:使用称重设备进行物体质量测量。

- 教材章节:第五章 实验与实践活动教学内容安排和进度:第一课时:基本概念学习,介绍质量、重力、测量及称重系统原理。

第二课时:学习称重传感器工作原理及其应用。

第三课时:讲解电子秤、台秤等日常称重设备的结构、原理及使用方法。

第四课时:分析实际称重问题,探讨解决方法。

第五课时:动手实践,分组进行物体质量测量实验。

教学内容确保科学性和系统性,结合教材章节和课程目标,有序安排教学活动,使学生在理论学习与实践操作中掌握称重系统的相关知识。

课程设计-电阻应变式称重传感器设计

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。

小学信息技术教案智能电子秤称重传感器

小学信息技术教案智能电子秤称重传感器

小学信息技术教案智能电子秤称重传感器智能电子秤称重传感器的应用于小学信息技术教案智能电子秤在日常生活中是我们经常使用的计量工具之一,如超市、家庭厨房等场所常见。

它通过传感器来测量物体的质量,具备自动计量和数据显示的功能。

在小学信息技术教育中,我们可以通过设计相应的教案,教导学生了解这一技术背后的原理,并培养他们的实践能力、创新思维和对科学技术的兴趣。

1. 教学目标:通过本课程的学习,学生将能够:- 了解智能电子秤的工作原理和应用;- 学习使用传感器进行重量测量和数据显示;- 培养实践能力和创新思维。

2. 教学内容:- 了解智能电子秤的工作原理:通过电子秤教学模型或展示图片,学生将了解到智能电子秤是如何通过称重传感器来检测物体质量,并转化为数字信号进行处理。

- 实践操作:学生将亲自操作智能电子秤进行物体的称重操作。

- 数据处理和结果显示:学生将学习如何读取和处理智能电子秤传递的信号,并通过显示屏或计算机界面进行结果展示。

3. 教学步骤:此教案可分为三个主要步骤:前期准备、实践操作和数据处理与结果展示。

- 前期准备:在教学开始前,教师应做好以下准备工作:- 准备智能电子秤教学模型或实物,以便学生观察和理解智能电子秤的基本原理。

- 对智能电子秤的传感器原理进行简要讲解,激发学生的兴趣。

- 实践操作:- 呈现实际物体:教师可以准备一系列不同重量的实际物体,如书、水果等,供学生操作。

- 操作智能电子秤:学生依次将物体放在智能电子秤上,观察重量显示结果。

- 让学生自行记录测量结果,并对这些结果进行观察和分析。

- 数据处理与结果展示:- 教师向学生讲解如何使用智能电子秤的数据输出接口和软件进行数据传输和处理。

- 学生通过计算机界面或其他适当的方式,将测量结果输入计算机,并进行简单的数据处理(如求平均值、比较大小等)。

- 学生将数据处理后的结果进行展示,可以用图表、文字说明等形式呈现。

4. 教学评估:为了评估学生对本课程的掌握情况,可以采用以下方法进行评估:- 布置作业:要求学生撰写一篇关于智能电子秤工作原理和应用的小论文,提出一些改进或创新的建议。

应变式称重传感器设计(已排版)

应变式称重传感器设计(已排版)

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。

在过去十年中,计算机技术的发展改变了称重传感器的设计、制造与记录方式,例如在电阻应变计被安装后,所有的称重传感器都有一个原始的不平衡(当没有载荷作用时,也有输出信号存在)。

通常零点调整电阻被应用于商业称重传感器,以便消除这种不平衡。

运用计算机程序,零点不平衡数据很容易被除掉。

除了零点调整电阻外,在精密的商业称重传感器中安装了许多电阻,便于补偿诸如零点和灵敏度温度影响。

如果在记录数据的同时,称重传感器的温度也进行了测量,并且当这个称重传感器被标定时,温度造成的误差已被测定,那么就应该运用计算机程序修正最终数据。

商业称重传感器制造商不为计算机提供用于修正原始不平衡或温度影响的数据,因为他们不想局限市场。

(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。

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。

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 (10)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。

电容式称重传感器课程设计

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电容式重量传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名学号主要内容:电容式重量传感器:设计的传感器根据受压不同,输出信号不同。

本设计要求完成重量传感器的设计,采用电容式设计电路。

电容式称重传感器的原理:电容式称重传感器是把被称物体重量转换为电容容量变化的一种传感器。

通常为差动变间距电容式称重传感器,采用调频电路,实际上就是一个具有可变参数的电容器。

基本要求:1、按照技术要求,设想不同的设计方案并进行比较。

2、利用电容的特性设计出一种称重的应用电路。

3、说明所用传感器的基本工作原理、画出应用电路电路图。

主要参考资料:[1]黄贤武.传感器原理与应用[M].北京:高等教育出版社,2004.38-50.[2]李刚,林凌.现代测控电路[M].北京:高等教育出版社,2004.50-62.[3]孟立凡,郑宾.传感器原理与技术[M].北京:国防工业出版社,2005.68-83.[4] 沙占友.集成传感器应用[M].北京:中国电力出版社,2005.125-144.完成期限2012.6.25—2012.6.29指导教师专业负责人2012年6 月25 日摘要电容式传感器是将被测量的变化转换为电容量变化的一种装置,它本身就是一种可变电容器,由于这种传感器具有结构简单,适应性强,体积小,动态响应好,灵敏度高,分辨率高,能实现非接触测量等特点,因而被广泛应用于位移、加速度、振动、压力、压差、液位、检测领域。

此文就以电容式重量传感器来研究。

本文介绍了电容式重量传感器的结构,以及其测量电路,分析电容称重传感器的特性和相关参数选取,通过一系列的资料查询所得结果表明该电容式重量传感器具有很好的稳定性、重复性和无滞后性,具有一定的实用价值。

关键词:电容式传感器;称重;差动;放大;目录一、设计要求及用途 (1)二、方案设计 (1)方案一:电阻应变式称重传感器 (1)方案二:电感式称重传感器 (2)方案三:电容式重量传感器 (2)三、电容式传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (3)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (3)1、单元电路设计 (3)2、器件选择 (4)3、元器件清单 (5)六、总结 (6)电容式重量传感器设计一、设计要求及用途设计的电容式重量传感器电路,当被称重物差动改变电容的间距而使电容发生变化时,振荡器的振荡频率发生相应变化,在鉴频器上变换为振幅的变化,经放大转换成一个直流的高电平信号输出,在称重仪表显示。

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称重传感器课程设计~数字电子称的设计时间:2010-03-16 16:23来源:unknown 作者:1 点击: 5次一个电子秤系统最重要的参数是内部分辨率、ADC动态范围、无噪声分辨率、更新速率、系统增益和增益误差漂移。

该系统必须设计成比率工作方式,所以它与电源电压波动无关。

称重传感器本身具有单调性,一个电子秤系统最重要的参数是内部分辨率、ADC动态范围、无噪声分辨率、更新速率、系统增益和增益误差漂移。

该系统必须设计成比率工作方式,所以它与电源电压波动无关。

称重传感器本身具有单调性,其主要参数指标是灵敏度、总误差和温度漂移。

最普遍的电子秤应用桥式称重传感器实现,称重传感器的输出电压直接与放在其上的重量成比例。

图1示出了典型的称重电桥-一个具有至少两个可变桥臂的4电阻结构的电桥,所称重量引起的电阻变化可产生一个叠加在2.5 V(电源电压的一半)共模电压之上的差分电压。

典型的电桥通常使用300 的电阻器。

2.3 A/D转换模块引言:二模块电路设计及比较电阻和电容组成的RC滤波器,用来限制输渗入渗出信号的带宽,降低输入信号的噪声。

参考电压输渗入渗出可以直接接在电源和地上,因此不需要额外的参考电压。

为了减小参考源的噪声,需要在参考源的输渗入渗出端加渗透10uF的滤波电容,这个电容越靠近芯片越好。

在电路正常工作以前,可以通过自纠正和系统纠正来纠正芯片和系统的增益误差以及失调误差来提高整个系统的精度。

在电子技术的课程设计中,我花了大量的时间和精力入行资料查阅和方案论证,结合自己所学,认真解决每一个功能模块中碰到的问题.有时,为了解决一个具体问题,竟到了绞尽脑汁的地步.[1] 童诗白,华成英模拟电子技术基础高等教育出版社2003年图2.2电源原理图由于所选用的芯片CC7107已经具有译码功能,故在显示时只需要接上数码显示器即可用于显示。

其图为:显示电路利用CC7107A/D转换器组装成3.5位数字电压表, 该电路为CC7107,LED和若干无源元件组成的数字电压表电路。

该电路采用标准的3.5位显示电路入行显示,其中最高位可以显示千位的“1”和显示负号。

此外,由于该电路的两个输渗透端即COM 与V+端的电位差具有很高的稳定性,可以作为参考电压源。

因此,可以通过分压的方法来扩大它的量程。

由于两个输渗入渗出端最大承受电压为200mV因此要实现最大值为2000mV的显示可以用以下分压形式(本设计所采用的)如图2.6所示:在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤,但是随着社会的入步、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、显示直看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。

大多数电子秤是以1:3,000或1:10,000的分辨率输出最终的称重值,使用12 bit~14 bit的模数转换器很容易满足要求。

设计中主要考虑峰峰值(PP)噪声分辨率、ADC的动态范围、增益漂移和滤波。

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。

2.2 数据采集、放大及零位调整模块2.1 电源模块电路元件:IC17107(A/D转换芯片),AD8655(放大器),LED数码管,7805、7905(集成稳压芯片),电阻、电容若干。

总之,在这次课程实际中,我学会了怎样把自己所学的书本知识应用到实处。

观到自己设计的功能电路能在仿真软件中运行,我有了很大的成就感。

另外,通过详细的操作,我掌握了各个功能模块的接口设计方法,无论是在设计思想还是在动手能力上都有了很大的提高。

放大电路总误差是指输出误差和额定误差的比值。

典型电子秤的总误差指标大约是0.02%,这一技术指标相当重要,它限制了使用理想信号调节电路所能达到的精确度,决定了ADC分辨率的选择以及放大电路和滤波器的设计。

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A/D转换。

设电桥的两个输出端在没有连接处理电路时的电压分别为e1 和e2。

由于运算放大器输渗入渗出端的“虚短”效应,在反馈电路的作用下,反相输渗入渗出端的电压将逼近于同相输渗透端的电压e1 ,使电桥平衡。

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[3] 全国大学生电子设计竞赛组委会第四届全国电子设计竞赛获奖作品选编北京理工大学出版社2001年稳压电源由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成,如图2.1一方案设计与论证ICL7106 和ICL7107 一起带来一个高的准确性,多种变化和真实的经济组合。

它以汽车为特色-零的对少于10 μV ,少于 1 μV/C 的零漂流物,输渗透10pA(最大) 的偏见涌流、和少于一计数的翻转错误。

真实的差别输渗透和叁考在所有的系统是有用的, 但是当测定装载细胞、紧张标准度量和其他的桥类型转换器的时候给设计者一个不寻常的利益。

最后,单一力量的真实经济供应操作(ICL7107), 使高的表现嵌板公尺能够与只有10 无源的附加一起建造完全的.目前,电子秤正朝着小型化、高精度、智能化方向发展。

CC7107采用较小的封装,尺寸很小,所需的外围器件也很少,满意了电子秤小型化的需求;其内置各种控制寄存器和数据寄存器,并且可以通过SPI接口方便地控制和读取这些寄存器,满足了电子秤智能化的需求。

因此CC7107是电子秤中模数转换器的理想选择。

[2] 陈明荧8051单片机设计实训教材清华大学出版社2004年五本文小结3.1.比率式测量方式2.2.2 放大、零位调整电路在电路应用过程中均可能出现什么输渗透发生变化,导致A/D转换出错。

故需要对放大后的输渗入渗出进行调零控制。

其电路图如图3下所示:其中Rb 是为防止应变片桥路温升时引起桥臂电阻R 上升造成放大倍数减小而加的稳定放大倍数的反馈温补电阻,其大小由模块工作温度范围内温补的范围决定。

为了提高抗干扰能力,由R1、R2、C1 和C2 等元件配合运放AD8655 组成了有源低通滤波(LPF) 电路,以滤除高频干扰信号。

合理选择放大电路的Q值及R1、R2、C1 和C2 ,可产生不同的滤波效果和截止频率。

“切比雪夫”特性的滤波器虽然衰减特性陡峭,但在入渗入渗出衰减区域时容易发生振荡,在应用中最好设计成“巴特沃兹”特性。

通过软件的模拟,我们发现该设计电路具有一定的精确度,能够适合我们的生活。

虽然没有实际测试,但我们根据模拟测试可以的出结论:此设计可以实现。

方案二:通过秤重电桥产生电压信号,经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片AD7799入行A/D转换,转换后的数字量输渗透单片机,有单片机入行数据处理和对A/D转换的控制,再有单片机输出显示信号,通过显示电路进行显示。

此方案的优点是可控制性好,电路简单,缺点是数据量大且存储器存储容量有限。

但要求是用我们所学的数字电路知识,运用简单数字芯片入行设计,单片机需要编写程序入行数据处理。

故我们不采用。

其电路方框图如图1.2所示:这个电路主要是增加了由两个运算放大器(简称运放)及电阻RG和RF组成的放大电路。

通过调节RG和RF的值,就可以获得所需要的增益,配合CC7107提供的最大增益,可以将输入信号放大到所需要的幅度。

选择运放时要注重,由于输渗入渗出信号的幅度很小,因此对运放的噪声性能和失调电压要求非常高,应选择低噪声、低失调的运算放大器。

系统硬件以CC7107为核心,包括电源模块、数据采集及放大模块、A/D转换模块、自动换档模块、数码管显示模块。

Intersil ICL7106 和ICL7107 是高表现, lowpower,31/2个数字A/D 转换器。

被包括在内的是七个片段破码器, 展览驾驶员,叁考和一个时钟。

ICL7106 与一个液晶显示器(LCD) 一起设计到接口而且包括被多重发讯的基架驾驶;ICL7107 将会直接地驾驶发出两极管(引导) 展览的一个器具大小光。

其引脚如下:对于最普遍采用的灵敏度为2 mV/V 的应变式称重传感器,在额定负荷下/ ( R +ΔR) (R -ΔR) ] =11000 004(额定负荷下此比值最大,小于额定负荷时此比值更接近于1) ,因为电阻应变式称重传感器的分辨率一般只有1/ 3 000 或1/ 6 000,所以用代替( R +ΔR) (R -ΔR)产生的放大误差将不影响检测结果和精度。

于是称重传感器也产生与时间相关的漂移。

图2示出24小时范围内测量的实际称重传感器漂移特性。

测量结果表明(使用24 bit ADC测量的bit变化数量)具有125 LSB或大约7.5 ppm 的总体漂移。

3.2.PCB布线参考文献(e1 - e2) 。

而在本设计中的采样电阻为1欧所以被测电压值即为被测电流值.[4] 张友德赵志英途时亮单片微型机原理应用与实验复旦大学出版社2004年1.1 总体设计方案与比较:2.1.2 电源电路图3.漂移称重传感器的电灵敏度为满负荷输出电压与激励电压的比值,典型值是2mV/V。

当使用2 mV/V灵敏度和5 V激励电压的传感器时,其满度输出电压为10 mV。

通常,为了使用称重传感器线性度最好的一段称重范围,应当仅使用满度范围的三分之二。

因此满度输出电压应当大约为6 mV。

当电子秤应用于工业环境时,在6 mV满度范围内测量微小的信号变化并非易事。

2.2.1 称重传感器图2.6 数字电压表的外接电路其中+5 V给CC7107供电;-5V为CC7107参考电压和用于调零电路。

由于要求输出的电流最大值为2000mA,而且取样电阻为1欧所以要求CC7107输出的电压至少为2伏,通过计算-5伏的电压足够实现上述要求。

A、整流和滤波电路:整流作用是将交流电压U2变换成脉动电压U3。

滤波电路一般由电容组成,其作用是脉动电压U3中的大部分纹波加以滤除,以得到较平滑的直流电压U4。

附录A:[5] 阎石数字电子技术基础高教出版社2004年图2.7 3.5位数字A/D转换原理图集成三端稳压芯片LM7805具有比较高的精确度,加上电容的滤波,对电路可以提供比较稳定的电压。

图2.2中电路提供+5V的电源;主要用于电桥数据采集、信号放大电路、A/D芯片(CC7107)、数码显示。

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