【正文】 7 電子秤設(shè)計目的意義 ............................................ 7 電子秤設(shè)計思想 ................................................ 8 各電路單元或部件的選擇 ........................................ 9 直流穩(wěn)壓電源的選擇 .................................................... 9 電橋平衡網(wǎng)絡(luò)的選擇 .................................................... 9 稱重傳感器的選擇 ...................................................... 9 差動放大器的選擇 ..................................................... 12 F/V 表的選擇 .......................................................... 12 最終方案的確定 ............................................... 13 硬件設(shè)計概要 ................................................. 13 硬件電路設(shè)計原理說明及電路圖 ......................................... 13 硬件電路設(shè)計的步驟 ................................................... 14 所用到的單元或部件及其各自說明 ............................... 15 單元或部件列表 ................................................ 15 直流穩(wěn)壓電源簡介 .............................................. 15 電橋平衡網(wǎng)絡(luò)簡介 .............................................. 16 霍爾式傳感器簡介 .............................................. 16 差動放大器簡介 ................................................ 21 F/V 表簡介 .................................................... 22 電子秤調(diào)試 ..................................................... 22 使用說明 ....................................................... 23 傳感器在商用電子秤中的應(yīng)用 ..................................... 23 心得體會 ....................................................... 27 電子秤的發(fā)展與應(yīng)用 稱重技術(shù)自古以來就被人們所重視，作為一種計量手段，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個領(lǐng)域，與人民的生活緊密相連。利用傳感器將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成信號與質(zhì)量建的線性關(guān)系從而得出被測物體的質(zhì)量。目前，電子秤在商業(yè)銷售中的使用已相當普遍，但在市場上仍廣泛使用的電子秤有很大局限性。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。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距， 其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等很多不足的地 [1]。電子稱重系統(tǒng)的設(shè)計首先是通過壓力傳感器采集到被測物體 的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。在機械結(jié)構(gòu)方面 ， 因材料結(jié)構(gòu)強度和剛度的限制 , 會使力的傳遞出現(xiàn)誤差 ， 而傳感器輸出特性存在非線性 , 加上信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)存在的非線性 ， 使得整個系統(tǒng)的非線性誤差變得不容忽視 。同時 , 功能更加齊全的高精度的先進電子秤將會不斷問世 , 其應(yīng)用范圍也會更加拓寬。 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。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。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(guān)系。 傳感器量程的選擇是依據(jù)秤的最大秤量值、選用傳感器的個數(shù)、秤體的自重、可能產(chǎn)生的最大偏載及動載等因素綜合評價來確定傳感器的量程。它的工作原理是利用壓磁效應(yīng)，將被稱重量的變化變換成傳感器導(dǎo)磁體的導(dǎo)磁率變化并輸出電信號。在任一載荷下，傳感器的輸出電壓 =所加載荷供橋電壓輸出靈敏度 /額定載荷。 硬件設(shè)計概要 硬件電路設(shè)計原理說明及電路圖 原理說明：在直流穩(wěn)壓電源的激勵下，首先調(diào)整電位繼 W1 使電壓表示數(shù)為零，以補償不等位電勢（不考慮溫度誤差的影響）；當有重物放在振動平臺正中央且 霍爾元件通過恒定電流時，霍爾元件會在梯度磁場中向下移動時，輸出的 霍爾電勢Ｖ也為負值，即與位移相對應(yīng)，且與位移在一定程度上呈線性關(guān)系；輸出的霍爾電勢經(jīng)差動放大器放大顯示在 F/V 表上，經(jīng)過多次實驗可得出被測物體重量與電壓表示數(shù)的關(guān)系，從而通過看放未知重物時的電壓表示數(shù)可迅速得到其重量。 7. 在稱重平臺上放上砝碼，填入表 中。平衡電橋是把待測電阻與標準電阻進行比較，通過調(diào)節(jié)電橋平衡，從而測得待測電阻值，如單 臂直流電橋 (惠斯登電橋 )、雙臂直流電橋 (開爾文電橋 )。 圖 霍爾傳感器內(nèi)部原理圖 霍爾傳感器工作原理 霍爾式傳感器是由兩個環(huán)形磁鋼組 成梯度磁場和位于梯度磁場中的霍爾元件組成。因此霍爾元件一般采用 N型半導(dǎo)體材料 2）霍爾電壓 Uh 與元件的尺寸有關(guān)。當霍爾元件的溫升達到 Δ Tm 時的 Ic 就是最大控制電流 Icm 。 N S S N 圖 不平衡電勢 Uh 產(chǎn)生原理圖 B X X 霍爾元件 2X 圖 磁場 B 與位移 X 關(guān)系 圖 霍爾式壓力傳感器內(nèi)部原理 霍爾傳感器的基本驅(qū)動電路 霍爾元件的基本驅(qū)動電路如圖 所示。 3. 根據(jù)線性起點移走平臺上放的多余稱重砝碼，記下此刻的表頭讀數(shù)，再在平臺上放一個未知重量之物，記下表頭讀數(shù)。 4. 一旦調(diào)整好 后，測量過程中不能移動磁路系統(tǒng)。常用的電子計價秤傳感器的結(jié)構(gòu)如圖 4所示，其中圖 4（ a）為雙連橢圓孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固；圖 4（ b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部側(cè)面的三個螺孔堅固，中間支桿上粘貼補償用的應(yīng)變片。 圖 5 電子計價秤的電路框圖 圖 6是采用 CHBL3型號 S型雙連孔彈性體稱重傳感器制作的便攜式家用電子手提秤的原理圖，由稱重傳感器、放大電路、 A/D 轉(zhuǎn)換和液晶顯示四部分組成。非線性誤差是傳感器特性中最重要的一點?；叵脒@幾年來在甘肅聯(lián)合大學的學習和生活，要衷心感謝這個學校為我們提供良好的學習和生活環(huán)境，感謝幾年來教授我知識的老 師們，感謝給予我?guī)椭耐瑢W們。最后也感謝學校這幾年來對我的栽培！