【正文】 學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計（論文） 論文題目 (黑體小初 ) 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 所在學(xué)院： 信息技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 計算機科學(xué)與技術(shù) 中國大慶 摘 要 這部分是摘要 《傳感器與自動檢測》內(nèi)容概要：《傳感器與自動檢測》主要介紹了檢測技術(shù)的基本知識，工業(yè)、生活等領(lǐng)域常用傳感器和一些新型傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和安裝使用方法，檢測系統(tǒng)的信號處理和抗干擾技術(shù)，傳感器的綜合應(yīng)用、綜合實訓(xùn)和綜合設(shè)計等?！秱鞲衅髋c自動檢測》以實用性、操作性、創(chuàng)新性為特色，以項 目為載體，采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方式，突出了各種常用傳感器的單項和綜合應(yīng)用內(nèi)容；同時設(shè)置了傳感器綜合實訓(xùn)和設(shè)計項目，以加強對傳感器實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)和提高?！秱鞲衅髋c自動檢測》可作為高職院校、成人學(xué)校及本科院校開辦的二級職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動化 關(guān)鍵詞： 電子秤 電阻式傳感器 三運放大電路 新型傳感器 前 言 電子秤采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)一體化的電子稱量裝置，才能滿足并解決現(xiàn)實生活中提出的 “ 快速、準確、連續(xù)、自動 ” 稱量要求，同時有效地消除人為誤差，使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用要求。 本課程設(shè)計的電子秤是利用全橋測量原理，通過對電路輸出電壓和標準重量的線性關(guān)系，建立具體的數(shù)學(xué)模型，將電壓量綱 V 改為重量綱 g 即成為一臺原始電子秤。其中測量電路中最主要的元器件就是電阻應(yīng)變式傳感器。電阻應(yīng)變式傳感器是傳感器中應(yīng)用最多的一種，本設(shè)計采用全橋測量電路，使系 統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，輸出的數(shù)據(jù)更精確。而三運放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號進行一定倍數(shù)的放大，以滿足 A/D 轉(zhuǎn)換器對輸入信號電平的要求。 A/D 轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號輸送到顯示路中去，最后由顯示電路顯示出測量結(jié)果。 由于溶劑使用率的減少，以及更為強大的物質(zhì)出現(xiàn)，需要提高過程稱重儀表精確度的呼聲越來越高。例如研究顯示，隨著新型甜味劑的出現(xiàn)，消費者可以識別 1ppm 的偏差。這相當于一批重量為一噸的產(chǎn)品中一克的偏差。過程稱重技術(shù)是可在如此廣的范圍內(nèi)精確并且可靠測 量的為數(shù)不多的測量過程之一。由于該過程具有高度的動態(tài)性，因此還可確保測量設(shè)備的靈活應(yīng)用，這在需要制造的產(chǎn)品經(jīng)常變化的情況下十分重要。為了確保過程的質(zhì)量與可再生性，梅特勒 托力多所生產(chǎn)的 MinWeigh?為用戶提供了根據(jù)所使用稱重設(shè)備以及所需精確度計算與監(jiān)測最小重量的智能稱重功能。 在這種情況下，必須了解準確性、重復(fù)性以及分辨率的實際意義。在稱重技術(shù)領(lǐng)域中，許多制造商開始采用在不提高精度和重復(fù)性等相關(guān)參數(shù)的情況下提高顯示精度的做法。盡管通過這種方法從表面上看可以達到更高的精度，但是進一步分析證實這是一種錯 誤的做法。即使對于料罐的液位測量而言，提高使用超聲波的標準液位測量方法精確性的需求促使了基于稱重的解決方案的出現(xiàn)。目前，即使是重量超過百噸的料罐仍可“放在秤上”。由于這種稱重技術(shù)可在無需接觸介質(zhì)的情況下直接進行質(zhì)量測量，并且可耐受泡沫與水氣的影響，因此還可用于其他諸多的關(guān)鍵應(yīng)用。 在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，制造業(yè)加工領(lǐng)域當中，過程稱重技術(shù)正在越來越多的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。人們恐怕想不出許多能夠與稱重一樣令人熟知與隨處可見的測量過程。無論是在浴室秤上測量自己惱人的體重，還是在機場辦理手提箱托運，稱重幾乎是一種隨處可 見的過程。那么究竟哪些是最為重要的 傳感器 技術(shù)、發(fā)展與未來開發(fā)產(chǎn)品呢 ? 應(yīng)變片的應(yīng)用 基于應(yīng)變片的傳感器始終具有較高的稱重精確度。在過去的 10 年當中，這種稱重傳感器的精確度提高了 5倍，這意味著應(yīng)變片式稱重傳感器可以用于此前力補償傳感器可以使用的應(yīng)用領(lǐng)域當中。目前，基于應(yīng)變規(guī)的測量系統(tǒng)用于水箱與鍋爐稱重、罐裝系統(tǒng)、稱重平臺與檢重秤。由于這種測量原理具有機 械堅固性以及外等功能，因此很有可能在未來獲得極高的普及率。 壓力補償 在生產(chǎn)環(huán)境中使用力補償傳感器的愿望可以令人理解。沒有其他的任何測量原理可以在如此廣的范圍內(nèi)提供如此精確并且可靠的結(jié)果。隨著最新工業(yè)開發(fā)成果的問世，這些傳感器現(xiàn)已能夠在需要較高防護等級保護的危險區(qū)域內(nèi)使用。復(fù)雜的 過濾器算法，加上強大的微處理器，能夠很可靠地區(qū)分質(zhì)量與環(huán)境影響的有 效變化。內(nèi)置檢 測砝碼可確保隨時對測量結(jié)果進行校準與驗證。除了平臺秤之外，常規(guī)應(yīng)用包括配料、高精密灌裝以及檢重。 傳感器技術(shù)前景 當今的稱重解決方案通?；趦煞N傳感器技術(shù)：應(yīng)變片技術(shù)與力補償技術(shù)。以往，高分辨率力補償傳感器主要用于實驗室。與之相反，應(yīng)變片技術(shù)用于許多工業(yè)應(yīng)用。但現(xiàn)在兩種重要發(fā)展已經(jīng)開始消除了這種差異，那就是：應(yīng)變片傳感器的分辨率更高以及力補償傳感器在過程應(yīng)用中的使用頻率正在增加。 5 目錄 摘要 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 前言 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 1 緒論 ......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 數(shù) 字電子秤簡介 .........................錯誤 !未定義書簽。 數(shù)字電子秤的基本原理 ...................錯誤 !未定義書簽。 2 系統(tǒng)設(shè)計 ..................................................... 錯誤 !未定義書簽。 傳感器 ................................................ 7 三運放大電路 ...........................錯誤 !未定義書簽。 間接比較型模式轉(zhuǎn)換器 A/D ............................... 8 本章小結(jié) ...............................錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 ........................................................................... 14 參考文獻 ....................................................... 錯誤 !未定義書簽。 致謝 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 附錄 ........................................................... 錯誤 !未定義書簽。 課程設(shè)計說明書 6 1 緒論 數(shù)字電子秤簡介 電子秤采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)一體化的電子稱量裝置，才能滿足并解決現(xiàn)實生活中提出的 “ 快速、準確、連續(xù)、自動 ” 稱量要求，同時有效地消除人為誤差，使之更符合法制計量管理和工業(yè)生產(chǎn)過程控制的應(yīng)用要求。 數(shù)字電子秤的基本原理 數(shù)字電子秤一般由以下 5部分組成：傳感器、信號放大系統(tǒng)、模數(shù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、顯示器、和量程切換系統(tǒng)。其原理圖如圖（ 1）所示。 圖（ 1） 電子秤的測量過程實際是通過傳感器將被測物體的重量轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，放大系統(tǒng)把來自傳感器的微弱信號放大 ，放大后的電壓信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量通過顯示器顯示重量。 電阻應(yīng)變式傳感器輸出信號 三運放大電路放大信號 顯示電路 A/D 轉(zhuǎn)換電路 課程設(shè)計說明書 7 2 系統(tǒng)設(shè)計 傳感器 電子秤傳感器的測量電路通常使用橋式測量電路，它將應(yīng)變電阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化，這就是傳感器輸出的電信號。電橋電路有四個電阻，其中任何一個都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓 U，另一個對角線為輸出電壓 Uo。其特點是：當四個橋臂電阻達到相應(yīng)的關(guān)系時，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出，可利用