【正文】 我們不采用。： 這個電路主要是增加了由兩個運算放大器(簡稱運放)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，可以將輸入信號放大到所需要的幅度。選擇運放時要注重，由于輸滲入滲出信號的幅度很小，因此對運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個數(shù)字 A/D 轉(zhuǎn)換器。 被包括在內(nèi)的是七個片段破碼器, 展覽駕駛員，叁考和一個時鐘。 ICL7106 與一個液晶顯示器 (LCD) 一起設(shè)計到接口而且包括被多重發(fā)訊的基架駕駛； ICL7107 將會直接地駕駛發(fā)出兩極管 (引導(dǎo)) 展覽的一個器具大小光。 其引腳如下： 對于最普遍采用的靈敏度為2 mV/V 的應(yīng)變式稱重傳感器,在額定負荷下 / ( R +ΔR) (R ΔR) ] =11000 004(額定負荷下此比值最大,小于額定負荷時此比值更接近于1) ,因為電阻應(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結(jié)果和精度。于是 稱重傳感器也產(chǎn)生與時間相關(guān)的漂移。圖2示出24小時范圍內(nèi)測量的實際稱重傳感器漂移特性。測量結(jié)果表明（使用24 bit ADC測量的bit變化數(shù)量）具有125 ppm的總體漂移。 參考文獻 (e1 e2) 。 而在本設(shè)計中的采樣電阻為1歐所以被測電壓值即為被測電流值. [4] 張友德 趙志英 途時亮 單片微型機原理應(yīng)用與實驗 復(fù)旦大學(xué)出版社 2004年 總體設(shè)計方案與比較： 電源電路圖 3．漂移 稱重傳感器的電靈敏度為滿負荷輸出電壓與激勵電壓的比值，典型值是2mV/V。當使用2 mV/V靈敏度和5 V激勵電壓的傳感器時，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)當僅使用滿度范圍的三分之二。因此滿度輸出電壓應(yīng)當大約為6 mV。當電子秤應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境時，在6 mV滿度范圍內(nèi)測量微小的信號變化并非易事。 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變換成脈動電壓U3。濾波電路一般由電容組成，其作用是脈動電壓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)計中為了達到最佳性能采用了比率式測量方法（電橋的DC激勵源和ADC的參考電壓源使用同一個參考源）。稱重傳感器的輸出精度由電橋的激勵電壓決定。由于電橋的輸出直接與激勵電壓成比例，所以激勵電壓的任何漂移都會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓漂移。由于比率式測量方法的輸出電壓既與電橋的激勵電壓成比例又與ADC的參考電壓源成比例，這樣即使實際的電橋激勵電壓變化也不會影響測量精度。這種比率式測量方式消除了激勵源中的溫度漂移和極低頻率噪聲對輸出精確度的影響。為了濾除ADC輸入端來自稱重傳感器的噪聲，通常使用一個簡單的一階RC濾波器。 自動換檔電路 印刷電路板(PCB)布線對于使用高精度∑△ADC以達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)計中，接地面分為模擬部分和數(shù)字部分。CC7107位于這兩個接地面之間的上方。在AD7799的正下面使用一個起始點連接兩個接地面。CC7107的GND引腳應(yīng)與模擬地相接。在本設(shè)計中，僅使用一個電源供電，但是在AVDD和DVDD引腳之間接一個鐵氧體磁珠。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。當選用鐵氧體磁珠時，應(yīng)當研究其阻抗頻率特性。本設(shè)計選用600 表面貼裝的鐵氧體磁珠。最后， F和10 F的電容器對AVDD和DVDD電源入行去耦；這兩個電容器都應(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，經(jīng)放大電路把信號放大后輸滲透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)點是外部電路非常簡單，但同能實現(xiàn)較高的精度。缺點是無法對A/D轉(zhuǎn)換進行控制。 本設(shè)計只用到電源一種：即+5V. 圖3 三 電子秤的設(shè)計考慮 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，基本上都是毫伏級甚至微伏級。在設(shè)計高精度電子秤時，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)計分五個模塊：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，對輸滲透電壓信號進行轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出；顯示模塊直接連接數(shù)碼管構(gòu)成，顯示實際測量值。同時根據(jù)輸出，自動判斷出所加壓力的大小來改變量程，實現(xiàn)自動換擋。外部電路非常簡單，方便制作。 The design that the numerical electronics calls 四 系統(tǒng)測試 B、 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓U4受負載、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 關(guān)鍵字： 模數(shù)（A / D）轉(zhuǎn)換 秤重電橋 壓敏電阻 自動換檔 在設(shè)計完各個功能模塊之后，我用Protel 99 SE繪圖軟件入行了各個模塊的繪制，并最終繪制成一個總的電路原理圖。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。但由于缺乏實踐經(jīng)驗，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量最大值為2000mV的 電壓 (責任編輯：admin)燕山大學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書題目： 精密四應(yīng)變片稱重傳感器信號調(diào)理電路設(shè)計 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級專業(yè)： XX 學(xué) 號： 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（論文）任務(wù)書院（系）： 基層教學(xué)單位： 學(xué) 號Xx學(xué)生姓名Xx專業(yè)（班級）Xx設(shè)計題目精密四應(yīng)變片稱重傳感器信號調(diào)理電路設(shè)計 設(shè)計技術(shù)參數(shù)設(shè)計要求工作量工作計劃參考資料指導(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)計評審意見表指導(dǎo)教師評語：成績： 指導(dǎo)教師： 年 月 日答辯小組評語：成績： 組長： 年 月 日課程設(shè)計總成績：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)計及運算……………………………………………………………………5 結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………………5 電容設(shè)計與計算……………………………………………………………………8 其他參數(shù)的計算 …………………………………………………………………10 測量電路的設(shè)計 …………………………………………………………………12第5章 誤差分析 …………………………………………………………………………14第6章 結(jié)論 ………………………………………………………………………………16心得體會 ……………………………………………………………………………………17參考文獻 ……………………………………………………………………………………18第1章 摘要在分析重力傳感器信號特性的基礎(chǔ)上，模塊化地設(shè)計了稱重傳感器信號的調(diào)理電路并對其進行了仿真實驗。結(jié)果表明：電路能實時、準確地處理信號，且工作穩(wěn)定，可靠，重復(fù)性好，抗干擾能力強，可實現(xiàn)精密測量的目的。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，對高精度信號調(diào)理技術(shù)的要求也越來越高。由于傳感器輸出的信號往往存在溫漂、信號比較小及非線性等問題，因此它的信號通常不能被控制元件直接接收，這樣一來，信號調(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。在稱重傳感器信號檢測中，檢測精度受到諸多因素的影響，其中電橋激勵電壓源的精度和穩(wěn)定度是影響信號精確度的重要因素之一。電橋輸出與激勵電壓成正比，因此，激勵電壓出現(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)場工作環(huán)境惡劣，可能存在粉塵、振動、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極易受到干擾。所以研究抗干擾能力強、實時性好的信號變送和傳輸技術(shù)對保證檢測精度具有重要意義。第5章 電路結(jié)構(gòu)設(shè)計 信號處理電路的要求分析測量電阻有兩種簡單的方法：一種是在電阻上通過恒定電流，并測量電阻兩端的電壓，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量微小電阻變化，電橋由連成四邊形的四個電阻組成，其中一個對角接激勵電壓源，而另一個對角接電壓檢測器，檢測器將測量兩個分壓電阻中點間的電壓。這種電橋電路在實際中可以根據(jù)輸出電壓直接觀測出電阻差。第一種方法要求驅(qū)動電流必須小，但是這又限制了該方法的測量精度。根據(jù)設(shè)計要求精密四應(yīng)變片稱重傳感器應(yīng)采用流行的電壓驅(qū)動型電橋,既第二種方法,這樣就確保了檢測信號的精確度和線性度。 綜合了稱重傳感器信號特性及仿真實驗，按第二種方法設(shè)計了調(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，提高檢測精度和使加卸載曲線對稱；調(diào)理電路采用5V參考電壓芯片AD588，使輸出為符合設(shè)計要求的電壓輸出，精密齊納二極管型參考源AD588對溫度變化具有極低的激勵漂移和增益。調(diào)理模塊采用精確度高、使用簡易、。圖1 信號調(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,必須采用特殊的技術(shù)以確保精度.,因此激勵電壓出現(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,我們設(shè)計的精密四應(yīng)變片稱重傳感器的電橋具有六個引腳:兩個與電橋輸出端相連,兩個與電橋激勵源相連,設(shè)計出了開爾文(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)該電路中激勵電壓VB并未驅(qū)動電橋,而是先與上精密運放的輸入端相連,該運放在電橋的(+)+FORCE引腳處會受遠程電纜電阻的影響而出現(xiàn)明顯壓降,但是通過運放+(),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,傳感器引腳都與運放的高阻抗輸入端相連,(+)和()始終等于VB,從而保證遠程電橋所需的激勵電壓精確不變.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,對溫度變化具有極低的激勵漂移和增益,用于精密測量,能夠為系統(tǒng)提供5V的穩(wěn)定的參考電壓.在設(shè)計開爾文傳感電路時,(約30mA)所以該電路在運放輸出端最好增加電流緩沖級.參考源、,(與標準的350Ω電橋相連).此時也需要運放緩沖.因此為了使該電路獲得最高的精度,因此采用簡單的一個三極管就可以實現(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