【正文】 廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個領域，與人民的生活緊密相連。電子秤是電子衡器中的一種，衡器是國家法定計量器具，是國 計民生、國防建設、科學研究、內(nèi)外貿(mào)易不可缺少的計量設備，衡器產(chǎn)品技術水平的高低，將直接影響各行各業(yè)的現(xiàn)代化水平和社會經(jīng)濟效益的提高。 電子秤的發(fā)展過程與其它事物一樣，也經(jīng)歷了由簡單到復雜、由粗糙到精密、由機械到機電結(jié)合再到全電子化、由單一功能到多功能的過程。特別是近 30 年以來，工藝流程中的現(xiàn)場稱重、配料定量稱重、以及產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)測等工作，都離不開能輸出電信號的電子衡器。這是由于電子衡器不僅能給出質(zhì)量或重量信號，而且也能作為總系統(tǒng)中的一個單元承擔著控制和檢驗功能，從而推進工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易交往的自動化和合理化。 通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內(nèi)外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化；其技術性能趨向是速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的 “智能化 ”功能；其應用性能趨向于綜合性和組合性 ，伴隨著高科技的發(fā)展，電子秤的功能將會日趨完善。 電子秤的分類 1. 按原理分 :電子秤、機械秤、機電結(jié)合秤 ； 2. 按功能分：計數(shù)秤、計價秤、計重秤 ； 3. 按用途分：工業(yè)秤、商業(yè)秤、特種秤 ； 4. 按放置位置分： 1) 桌面秤：指全稱量在 30Kg 以下的電子秤 ； 2) 臺秤：指 全稱量在 30300Kg 以內(nèi)的電子秤 ； 2 3) 地磅：指全稱量在 300Kg 以上的電子秤 ； 電子秤的組成 電子秤的基本結(jié)構(gòu) 電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量（重量）的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相關的其它量大小、參數(shù)、或特性。不管根據(jù)什么原理制成的電子秤均由以下三部分組成： 1. 承重 傳力復位系統(tǒng) ； 它是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機械、傳力復位系統(tǒng)，又稱電子秤的秤體，一般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機構(gòu)等。 2. 稱重傳感器 ； 即由非電量（質(zhì)量或重量）轉(zhuǎn)換成電量 的轉(zhuǎn)換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。 按照稱重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應變傳感器（電阻應變式、聲表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。 對稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對應，并有良好的線性關系；有較高的靈敏度；對被稱物體的狀態(tài)的影響要?。荒茉谳^差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。 3. 測量顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測量裝置 ； 即處理稱重傳感器信號 的電子線路（包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補嘗元件、保護線路等）和指示部件（如顯示、打印、數(shù)據(jù)傳輸和存貯器件等）。這部分習慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。在數(shù)字式的測量電路中，通常包括前置放大、濾濾、運算、變換、計數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動顯示等環(huán)節(jié)。 電子秤的基本工作原理 當被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器， 3 傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關系 (一般成正比關系 )的電信號 (電壓或電流等 )。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后 再由模 /數(shù)（ A/D）器進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的 CPU 處理， CPU不斷掃描鍵盤和各種功能開關，根據(jù)鍵盤輸入內(nèi)容和各種功能開關的狀態(tài)進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。運算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時， CPU 發(fā)出指令，從內(nèi)存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機打印。一般地信號的放大、濾波、 A/D 轉(zhuǎn)換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。 需要指出的是，由于本實驗中沒有用到單片機的有關知識，而直接使用 CSY傳感器實驗儀，故經(jīng)放大電路放大的信號直接進入 F/V 表，從而直接得出物體重量與輸出電壓值的 關系，繼而計算出靈敏度。 4 第二章 電子秤設計 目的意義 及設計任務與要求 電子秤 設計目的 意義 本次設計旨在讓學生在熟悉掌握《傳感器技術》的基礎上，通過設計電子秤進一步加深對傳感器技術的了解；并熟練掌握 CSY 傳感器試驗儀的操作方法；在不斷的創(chuàng)新嘗試中了解比較設計電子秤的四種基本方法：交流全橋、差動變壓器（互感式）、電渦流傳感器、霍爾傳感器。 此次設計中主要利用霍爾式傳感器的直流激勵特性設計電子秤，在設計中主要 了解霍爾式傳感器的原理與特性、霍爾式傳感器在靜態(tài)測量中的應用 。 此 課程在教學計劃中的地位和作用 此次科研訓練涉及到《傳感器技術》這門課程，因此通過此次科研訓練可以使學生充分了解傳感器的知識 ，為后續(xù)學好《傳感器技術》打下良好的基礎。 且《傳感器技術》 是電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課， 主要講授傳感技術的整體概念和常見物理量傳感器的機理、構(gòu)成、測量電路和應用方法，并結(jié)合實驗操作環(huán)節(jié)，增強對常見傳感器的原理、結(jié)構(gòu)的理解和認識，掌握傳感器的應用方法，也為后繼課程如《過程控制儀表》、《計算機控制技術》等準備必要知識。 電子秤 設計任務與要求 電子秤 設計任務 設計并制作一個可以稱量物體的電子秤 。 電子秤 設計要求 1) 可以測量 0200 克的物體 ； 2) 精度為 1 克 ； 3) 計算出靈敏度，將電壓表示數(shù)與物體重量相 對應 。 5 第三章 電子秤 總體設計方案 電子秤 設計思想 設計電子秤， 可以通過構(gòu)造電路將物體質(zhì)量和指示表中數(shù)據(jù)一一對應，即使兩者呈一定的線性關系；而建立兩者之間的對應關系就需利用傳感器將非電量轉(zhuǎn)化為電學量，可簡單通過圖 表示 。 按照電子秤設計的要求，可確定電子秤電路由以下幾部分組成：主副 電源部分、電橋平衡網(wǎng)絡 單元、稱重傳感器部分、運算放大部分、電壓表顯示部分組成，如圖 所示 。 工作原理 ： 當被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關系 (一般成正比關系 )的電信號 (電壓或電流等 )。此信號由放大電路進行放大，直接進入 F/V 表，可讀出電壓表示數(shù)，進而確定電壓表示數(shù)與被測量物體重量的關系。 主副電源 電橋平衡網(wǎng)絡 運算放大部分 稱重傳感器 F/V表顯示 圖 電子秤各電路單元 物體重 量 指示表 非電