電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(數(shù)字電子秤)(存儲(chǔ)版)
【正文】 將被測(cè)物的質(zhì)量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化，再經(jīng)相應(yīng)的電橋電路轉(zhuǎn)換為被測(cè)物質(zhì)量值相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。3Ω極限過(guò)載范圍150%安全過(guò)載范圍120%使用溫度范圍20℃～+60℃表1 放大電路方案的選擇壓力傳感器輸出的電壓信號(hào)為毫伏級(jí)（0~2mv），所以對(duì)運(yùn)算放大器要求很高。優(yōu)點(diǎn)：輸入級(jí)加入射隨放大器，增大了輸入阻抗，中間級(jí)為差動(dòng)放大電路，滑動(dòng)變阻器R6可以調(diào)節(jié)輸出零點(diǎn)，最后一級(jí)可以用于微調(diào)放大倍數(shù)，使輸出滿(mǎn)足滿(mǎn)量程要求。它通用的3運(yùn)放（3op amp）設(shè)計(jì)和體積小巧使其應(yīng)用范圍廣泛。C 至+85176。40V表2INA126其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7所示圖7因此直接在8兩管腳間接一電阻便構(gòu)成基本放大電路了，INA126連接的基本電路如圖8所示圖8放大器增益，通過(guò)改變的大小來(lái)改變放大器的增益。通常是1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換，一般具有采樣/保持功能。只要干擾電壓的平均值為零，對(duì)輸出就不產(chǎn)生影響。ICL7107將高精度、通用性和真正的低成本很好地結(jié)合在一起，它有低于10μV的自動(dòng)校零功能，零漂小于1μV/oC，低于10pA的輸入電流，極性轉(zhuǎn)換誤差小于一個(gè)字。⑧ 芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。第38腳至第40腳電容量的選擇是根據(jù)下列公式來(lái)決定：Fosl = COM ：模擬信號(hào)公共端，簡(jiǎn)稱(chēng)“模擬地”，使用時(shí)一般與輸入信號(hào)的負(fù)端以及基準(zhǔn)電壓的負(fù)極相連。其輸出級(jí)的無(wú)功電流( idling current )是100μA，而緩沖器與積分器能夠供給20μA的驅(qū)動(dòng)電流，從此腳接一個(gè)Rint至積分電容器，其值在滿(mǎn)刻度200mV時(shí)選用47K，而2V滿(mǎn)刻度則使用470K。 數(shù)碼管顯示電路由于所選用的芯片ICL7107已經(jīng)具有譯碼功能且其內(nèi)部有驅(qū)動(dòng)LED陽(yáng)極數(shù)碼管的電路，因此可選擇4個(gè)共陽(yáng)極數(shù)碼管，將其共陽(yáng)極端接VCC，而其余管腳直接與ICL7107對(duì)應(yīng)的腳相連即可。A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)碼管顯示電路模塊：在ICL7107模擬信號(hào)輸入端輸入一適當(dāng)電壓，然后觀察數(shù)碼管顯示的數(shù)字，計(jì)算誤差。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟是第一次做數(shù)電課程設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，設(shè)計(jì)的過(guò)程中我發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固?？吹阶约涸O(shè)計(jì)的功能電路能在仿真軟件中運(yùn)行，我有了很大的成就感。但由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，電路中還有些功能不夠完善，有些參數(shù)不夠精確，而且抗干擾能力也不夠好。但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。 系統(tǒng)調(diào)試傳感器模塊：托盤(pán)空載，調(diào)節(jié)Rp1,用萬(wàn)用表測(cè)量輸出電壓直至為0，然后向托盤(pán)中添加砝碼，看萬(wàn)用表是否有示數(shù)，逐漸增加砝碼，觀察示數(shù)是否變化。圖中的8個(gè)LED分別與圖中的a~DP各段相對(duì)應(yīng)，通過(guò)控制各個(gè)LED的亮滅來(lái)顯示數(shù)字。AZ：積分器和比較器的反向輸入端，接自動(dòng)調(diào)零電容CAz 。接千位LED顯示器的相應(yīng)的筆畫(huà)電極。⑥ 整機(jī)組裝方便，無(wú)需外加有源器件，配上電阻、電容和LED共陽(yáng)極數(shù)碼管，就能構(gòu)成一只直流數(shù)字電壓表頭。 A/D轉(zhuǎn)換芯片ICL7107簡(jiǎn)介ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D轉(zhuǎn)換電路，包含七段譯碼器、顯示驅(qū)動(dòng)器、參考源和時(shí)鐘系統(tǒng)。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強(qiáng)的抗干擾能力。所以需要選擇14位或者精度更高的A/D。(2) 轉(zhuǎn)換速率(Conversion Rate)：轉(zhuǎn)換速率是指完成一次從模擬轉(zhuǎn)換到數(shù)字的AD轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間的倒數(shù)。177。40V電壓而無(wú)損壞。以INA126為例,其實(shí)際管腳圖如圖7所示： 圖7 INA126管腳圖基于以上分析，我決定采用制作方便而且精度很好的專(zhuān)用儀表放大器INA126。差動(dòng)放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點(diǎn)，可以利用普通運(yùn)放(如OP07)做成一個(gè)差動(dòng)放大器。輸入阻抗405177。其特點(diǎn)是：當(dāng)四個(gè)橋臂電阻達(dá)到相應(yīng)的關(guān)系時(shí)，電橋輸出為零，或者就有電壓輸出，可利用靈敏檢流計(jì)來(lái)測(cè)量，所以電橋能夠精確地測(cè)量微小的電阻變化。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點(diǎn)。應(yīng)變片式電阻傳感器是以應(yīng)變片為傳感器元件, 它具精度高，測(cè)量范圍廣。方案二可控制性好，電路簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大且存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量有限。放大后的電壓或電流信號(hào)均屬于模擬信號(hào)，要通過(guò)數(shù)碼管或液晶顯示器顯示，必須變成數(shù)字信號(hào)，因此，放大電路后再接一A/D轉(zhuǎn)換電路，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)以便于數(shù)碼顯示。(2) 稱(chēng)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(jì)量求值的信號(hào)所用的一種輔助手段。而由INA126構(gòu)成的放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，以滿(mǎn)足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 四、成 績(jī) 指導(dǎo)教師 (簽章) 年 月 日目錄
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