【正文】 我們不采用。： 這個(gè)電路主要是增加了由兩個(gè)運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱運(yùn)放)及電阻RG和RF組成的放大電路。通過調(diào)節(jié)RG和RF的值，就可以獲得所需要的增益，配合CC7107提供的最大增益，可以將輸入信號(hào)放大到所需要的幅度。選擇運(yùn)放時(shí)要注重，由于輸滲入滲出信號(hào)的幅度很小，因此對(duì)運(yùn)放的噪聲性能和失調(diào)電壓要求非常高，應(yīng)選擇低噪聲、低失調(diào)的運(yùn)算放大器。 系統(tǒng)硬件以CC7107為核心，包括電源模塊、數(shù)據(jù)采集及放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、自動(dòng)換檔模塊、數(shù)碼管顯示模塊。 Intersil ICL7106 和 ICL7107 是高表現(xiàn), lowpower,31/2個(gè)數(shù)字 A/D 轉(zhuǎn)換器。 被包括在內(nèi)的是七個(gè)片段破碼器, 展覽駕駛員，叁考和一個(gè)時(shí)鐘。 ICL7106 與一個(gè)液晶顯示器 (LCD) 一起設(shè)計(jì)到接口而且包括被多重發(fā)訊的基架駕駛； ICL7107 將會(huì)直接地駕駛發(fā)出兩極管 (引導(dǎo)) 展覽的一個(gè)器具大小光。 其引腳如下： 對(duì)于最普遍采用的靈敏度為2 mV/V 的應(yīng)變式稱重傳感器,在額定負(fù)荷下 / ( R +ΔR) (R ΔR) ] =11000 004(額定負(fù)荷下此比值最大,小于額定負(fù)荷時(shí)此比值更接近于1) ,因?yàn)殡娮钁?yīng)變式稱重傳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)產(chǎn)生的放大誤差將不影響檢測(cè)結(jié)果和精度。于是 稱重傳感器也產(chǎn)生與時(shí)間相關(guān)的漂移。圖2示出24小時(shí)范圍內(nèi)測(cè)量的實(shí)際稱重傳感器漂移特性。測(cè)量結(jié)果表明（使用24 bit ADC測(cè)量的bit變化數(shù)量）具有125 ppm的總體漂移。 參考文獻(xiàn) (e1 e2) 。 而在本設(shè)計(jì)中的采樣電阻為1歐所以被測(cè)電壓值即為被測(cè)電流值. [4] 張友德 趙志英 途時(shí)亮 單片微型機(jī)原理應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) 復(fù)旦大學(xué)出版社 2004年 總體設(shè)計(jì)方案與比較： 電源電路圖 3．漂移 稱重傳感器的電靈敏度為滿負(fù)荷輸出電壓與激勵(lì)電壓的比值，典型值是2mV/V。當(dāng)使用2 mV/V靈敏度和5 V激勵(lì)電壓的傳感器時(shí)，其滿度輸出電壓為10 mV。通常，為了使用稱重傳感器線性度最好的一段稱重范圍，應(yīng)當(dāng)僅使用滿度范圍的三分之二。因此滿度輸出電壓應(yīng)當(dāng)大約為6 mV。當(dāng)電子秤應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境時(shí)，在6 mV滿度范圍內(nèi)測(cè)量微小的信號(hào)變化并非易事。 稱重傳感器 數(shù)字電壓表的外接電路 其中+5 V給CC7107供電；5V為CC7107參考電壓和用于調(diào)零電路。由于要求輸出的電流最大值為2000mA，而且取樣電阻為1歐所以要求CC7107輸出的電壓至少為2伏，通過計(jì)算5伏的電壓足夠?qū)崿F(xiàn)上述要求。 A、 整流和濾波電路：整流作用是將交流電壓U2變換成脈動(dòng)電壓U3。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動(dòng)電壓U3中的大部分紋波加以濾除，以得到較平滑的直流電壓U4。 附錄A： [5] 閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 高教出版社 2004年 集成三端穩(wěn)壓芯片LM7805具有比較高的精確度，加上電容的濾波，對(duì)電路可以提供比較穩(wěn)定的電壓。+5V的電源；主要用于電橋數(shù)據(jù)采集、信號(hào)放大電路、A/D芯片（CC7107）、數(shù)碼顯示。 數(shù)據(jù)采集電路 在電子秤的參考設(shè)計(jì)中為了達(dá)到最佳性能采用了比率式測(cè)量方法（電橋的DC激勵(lì)源和ADC的參考電壓源使用同一個(gè)參考源）。稱重傳感器的輸出精度由電橋的激勵(lì)電壓決定。由于電橋的輸出直接與激勵(lì)電壓成比例，所以激勵(lì)電壓的任何漂移都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓漂移。由于比率式測(cè)量方法的輸出電壓既與電橋的激勵(lì)電壓成比例又與ADC的參考電壓源成比例，這樣即使實(shí)際的電橋激勵(lì)電壓變化也不會(huì)影響測(cè)量精度。這種比率式測(cè)量方式消除了激勵(lì)源中的溫度漂移和極低頻率噪聲對(duì)輸出精確度的影響。為了濾除ADC輸入端來自稱重傳感器的噪聲，通常使用一個(gè)簡(jiǎn)單的一階RC濾波器。 自動(dòng)換檔電路 印刷電路板(PCB)布線對(duì)于使用高精度∑△ADC以達(dá)到最佳噪聲性能非常關(guān)鍵。最重要的是接地和電源退耦。在本參考設(shè)計(jì)中，接地面分為模擬部分和數(shù)字部分。CC7107位于這兩個(gè)接地面之間的上方。在AD7799的正下面使用一個(gè)起始點(diǎn)連接兩個(gè)接地面。CC7107的GND引腳應(yīng)與模擬地相接。在本設(shè)計(jì)中，僅使用一個(gè)電源供電，但是在AVDD和DVDD引腳之間接一個(gè)鐵氧體磁珠。鐵氧體磁珠在低頻處具有低阻抗，在高頻處具有高阻抗的特性。因此，鐵氧體磁珠可抑制DVDD中的高頻噪聲。當(dāng)選用鐵氧體磁珠時(shí)，應(yīng)當(dāng)研究其阻抗頻率特性。本設(shè)計(jì)選用600 表面貼裝的鐵氧體磁珠。最后， F和10 F的電容器對(duì)AVDD和DVDD電源入行去耦；這兩個(gè)電容器都應(yīng)放在盡可靠近CC7107的地方。 方案二方框圖 1．靈敏度 方案一：通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸滲透A/D轉(zhuǎn)換芯片CC7107入行A/D轉(zhuǎn)換，由于此芯片可直接用于數(shù)字顯示，故轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量直接用數(shù)碼顯示器入行顯示。此方案的優(yōu)點(diǎn)是外部電路非常簡(jiǎn)單，但同能實(shí)現(xiàn)較高的精度。缺點(diǎn)是無法對(duì)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。 本設(shè)計(jì)只用到電源一種：即+5V. 圖3 三 電子秤的設(shè)計(jì)考慮 數(shù)據(jù)采集電路 方案一方框圖 一般說來，傳感器輸出的電壓值都非常小，基本上都是毫伏級(jí)甚至微伏級(jí)。在設(shè)計(jì)高精度電子秤時(shí)，需要外部放大電路來獲得足夠的增益。 A/D轉(zhuǎn)換電路 2．4 數(shù)碼管顯示模塊 由于A/D轉(zhuǎn)換器CS5513的輸入端為差分輸滲入滲出,所以其輸滲入滲出差模電壓 電源原理 顯示電路 本設(shè)計(jì)分五個(gè)模塊：電源模塊、數(shù)據(jù)采集及放大模塊、模數(shù)（A / D）轉(zhuǎn)換模塊、自動(dòng)換檔模塊、顯示模塊。本電路應(yīng)用壓敏電阻構(gòu)成秤重電橋來采集電壓的微小變化，經(jīng)過放大電路放大后送滲入滲出A/D轉(zhuǎn)換芯片CC7107，對(duì)輸滲透電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出；顯示模塊直接連接數(shù)碼管構(gòu)成，顯示實(shí)際測(cè)量值。同時(shí)根據(jù)輸出，自動(dòng)判斷出所加壓力的大小來改變量程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。外部電路非常簡(jiǎn)單，方便制作。 The design that the numerical electronics calls 四 系統(tǒng)測(cè)試 B、 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓U4受負(fù)載、輸滲透電壓和 溫度的影響不穩(wěn)定，為了得到更為穩(wěn)定電壓添加了穩(wěn)壓電路，從而得到穩(wěn)定的電壓U0。 A/D選擇 數(shù)字電子稱的設(shè)計(jì) 關(guān)鍵字： 模數(shù)（A / D）轉(zhuǎn)換 秤重電橋 壓敏電阻 自動(dòng)換檔 在設(shè)計(jì)完各個(gè)功能模塊之后，我用Protel 99 SE繪圖軟件入行了各個(gè)模塊的繪制，并最終繪制成一個(gè)總的電路原理圖。另外，我還用仿真軟件Proteus 6 Professional 入行某些功能模塊的仿真，收到了很好的效果。但由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，電路中還有些功能不夠完善，有寫參數(shù)不夠精確，而且抗干擾能力也不夠好。 電源方框及波形圖 放大電路 去幫助中心，了解如何重新恢復(fù)服務(wù)。 摘要: 通過上面的電路可以測(cè)量最大值為2000mV的 電壓 (責(zé)任編輯：admin)燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書題目： 精密四應(yīng)變片稱重傳感器信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì) 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： XX 學(xué) 號(hào)： XX 學(xué)生姓名： XX 指導(dǎo)教師： XX 教師職稱： XX 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書院（系）： 基層教學(xué)單位： 學(xué) 號(hào)Xx學(xué)生姓名Xx專業(yè)（班級(jí)）Xx設(shè)計(jì)題目精密四應(yīng)變片稱重傳感器信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)要求工作量工作計(jì)劃參考資料指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。年 月 日 燕山大學(xué)課程設(shè)計(jì)評(píng)審意見表指導(dǎo)教師評(píng)語：成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯小組評(píng)語：成績(jī)： 組長(zhǎng)： 年 月 日課程設(shè)計(jì)總成績(jī)：答辯小組成員簽字：年 月 日 目 錄第1章 摘要…………………………………………………………………………………1第2章 引言…………………………………………………………………………………2 第3章 基本原理……………………………………………………………………………3第4章 參數(shù)設(shè)計(jì)及運(yùn)算……………………………………………………………………5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………5 電容設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………………………8 其他參數(shù)的計(jì)算 …………………………………………………………………10 測(cè)量電路的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………12第5章 誤差分析 …………………………………………………………………………14第6章 結(jié)論 ………………………………………………………………………………16心得體會(huì) ……………………………………………………………………………………17參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………18第1章 摘要在分析重力傳感器信號(hào)特性的基礎(chǔ)上，模塊化地設(shè)計(jì)了稱重傳感器信號(hào)的調(diào)理電路并對(duì)其進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：電路能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地處理信號(hào)，且工作穩(wěn)定，可靠，重復(fù)性好，抗干擾能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)精密測(cè)量的目的。第2章 引言隨著現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的不斷發(fā)展，對(duì)高精度信號(hào)調(diào)理技術(shù)的要求也越來越高。由于傳感器輸出的信號(hào)往往存在溫漂、信號(hào)比較小及非線性等問題，因此它的信號(hào)通常不能被控制元件直接接收，這樣一來，信號(hào)調(diào)理電路就成為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中不可缺少的一部分，并且其電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化程度直接關(guān)系到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。在稱重傳感器信號(hào)檢測(cè)中，檢測(cè)精度受到諸多因素的影響，其中電橋激勵(lì)電壓源的精度和穩(wěn)定度是影響信號(hào)精確度的重要因素之一。電橋輸出與激勵(lì)電壓成正比，因此，激勵(lì)電壓出現(xiàn)任何漂移都將導(dǎo)致電橋輸出出現(xiàn)相應(yīng)的漂移。并且現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境惡劣，可能存在粉塵、振動(dòng)、噪聲以及電磁干擾等，稱重傳感器輸出的幾百微伏至幾十毫伏信號(hào)極易受到干擾。所以研究抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好的信號(hào)變送和傳輸技術(shù)對(duì)保證檢測(cè)精度具有重要意義。第5章 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 信號(hào)處理電路的要求分析測(cè)量電阻有兩種簡(jiǎn)單的方法：一種是在電阻上通過恒定電流，并測(cè)量電阻兩端的電壓，這需要精密電流源和精密電壓表。電流的任何變化都將視為電阻的變化。此外，阻性傳感器的功耗盡可能的小，以確保自身散熱不造成誤差。另一種是利用電阻電橋測(cè)量微小電阻變化，電橋由連成四邊形的四個(gè)電阻組成，其中一個(gè)對(duì)角接激勵(lì)電壓源，而另一個(gè)對(duì)角接電壓檢測(cè)器，檢測(cè)器將測(cè)量?jī)蓚€(gè)分壓電阻中點(diǎn)間的電壓。這種電橋電路在實(shí)際中可以根據(jù)輸出電壓直接觀測(cè)出電阻差。第一種方法要求驅(qū)動(dòng)電流必須小，但是這又限制了該方法的測(cè)量精度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求精密四應(yīng)變片稱重傳感器應(yīng)采用流行的電壓驅(qū)動(dòng)型電橋,既第二種方法,這樣就確保了檢測(cè)信號(hào)的精確度和線性度。 綜合了稱重傳感器信號(hào)特性及仿真實(shí)驗(yàn)，按第二種方法設(shè)計(jì)了調(diào)理電路，其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。其中稱重傳感器采用傳感器，提高檢測(cè)精度和使加卸載曲線對(duì)稱；調(diào)理電路采用5V參考電壓芯片AD588，使輸出為符合設(shè)計(jì)要求的電壓輸出，精密齊納二極管型參考源AD588對(duì)溫度變化具有極低的激勵(lì)漂移和增益。調(diào)理模塊采用精確度高、使用簡(jiǎn)易、。圖1 信號(hào)調(diào)理模塊結(jié)構(gòu)圖全器件變化電橋通常采用分立設(shè)計(jì),必須采用特殊的技術(shù)以確保精度.,因此激勵(lì)電壓出現(xiàn)任何漂移都將導(dǎo)致電橋輸出出現(xiàn)相應(yīng)的漂移.因此,我們?cè)O(shè)計(jì)的精密四應(yīng)變片稱重傳感器的電橋具有六個(gè)引腳:兩個(gè)與電橋輸出端相連,兩個(gè)與電橋激勵(lì)源相連,設(shè)計(jì)出了開爾文(或稱4線),將導(dǎo)線電阻引起的誤差降至最低,.圖2 開爾文傳感器系統(tǒng)該電路中激勵(lì)電壓VB并未驅(qū)動(dòng)電橋,而是先與上精密運(yùn)放的輸入端相連,該運(yùn)放在電橋的(+)+FORCE引腳處會(huì)受遠(yuǎn)程電纜電阻的影響而出現(xiàn)明顯壓降,但是通過運(yùn)放+(),FORCE引腳處的壓降將被來自SENSE引腳的反饋校正.在這兩種情況中,傳感器引腳都與運(yùn)放的高阻抗輸入端相連,(+)和()始終等于VB,從而保證遠(yuǎn)程電橋所需的激勵(lì)電壓精確不變.開爾文傳感器電橋能有效抑制因?qū)Ь€電阻引起的誤差.穩(wěn)壓模塊主要由比較先進(jìn)的精密齊納二極管型參考源AD588構(gòu)成,AD588具有較低的初始誤差,對(duì)溫度變化具有極低的激勵(lì)漂移和增益,用于精密測(cè)量,能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供5V的穩(wěn)定的參考電壓.在設(shè)計(jì)開爾文傳感電路時(shí),(約30mA)所以該電路在運(yùn)放輸出端最好增加電流緩沖級(jí).參考源、,(與標(biāo)準(zhǔn)的350Ω電橋相連).此時(shí)也需要運(yùn)放緩沖.因此為了使該電路獲得最高的精度,因此采用簡(jiǎn)單的一個(gè)三極管就可以實(shí)現(xiàn)緩沖.在這里我們使用2N2219A型的三極管作為緩沖器,與OP177構(gòu)成反