電橋在應(yīng)變式傳感器中的應(yīng)用研究與分析畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-27 15:46本頁(yè)面
【正文】 夠，現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)還要求它能提供各種銷售信息，把稱重與管理自動(dòng)化緊密結(jié)合，使稱重、計(jì)價(jià)、進(jìn)庫(kù)、銷售管理一體化，實(shí)現(xiàn)管理自動(dòng)化。這就要求電子計(jì)價(jià)秤能與電子計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，把稱重系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的綜合控制系統(tǒng)。組合性：在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程或工藝流程中，不少稱重系統(tǒng)還應(yīng)具有可組合性，即：測(cè)量范圍可以任意設(shè)定；硬件能夠依據(jù)不定的程序進(jìn)行修改和擴(kuò)展；輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可使用不同的語(yǔ)言，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行通信。(1) 電子秤稱重范圍：0～10Kg；；(2) 液晶顯示：所稱物體重量、輸入物品單價(jià)、金額；(3) 當(dāng)物品重量超過(guò)電子秤量程，即過(guò)載情況，具有超重報(bào)警功能。電子秤的工作原理如下：當(dāng)物體放在秤盤上時(shí)，壓力施給傳感器，該傳感器發(fā)生形變，從而使阻抗發(fā)生變化，同時(shí)使用激勵(lì)電壓發(fā)生變化，輸出一個(gè)變化的模擬信號(hào)；該信號(hào)經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換器；轉(zhuǎn)換成便于處理的數(shù)字信號(hào)輸出至單片機(jī)；單片機(jī)進(jìn)行處理、運(yùn)算后將結(jié)果送至顯示器進(jìn)行顯示。圖21 系統(tǒng)工作原理電阻應(yīng)變式傳感器輸出信號(hào)三運(yùn)放大電路放大信號(hào)顯示電路A/D轉(zhuǎn)換電路數(shù)字電子秤一般由以下5部分組成：傳感器、信號(hào)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)。其原理圖如圖所示。電子秤的測(cè)量過(guò)程實(shí)際是通過(guò)傳感器將被測(cè)物體的重量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出，放大系統(tǒng)把來(lái)自傳感器的微弱信號(hào)放大，放大后的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，數(shù)字量通過(guò)顯示器顯示重量。（1）傳感器電子秤傳感器的測(cè)量電路通常使用橋式測(cè)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(hào)。電橋電路有四個(gè)電阻，其中任何一個(gè)都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個(gè)對(duì)角線接入工作電壓U，另一個(gè)對(duì)角線為輸出電壓Uo。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，或則就有電壓輸出，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。圖（2） 全橋測(cè)量電橋圖（其中V0輸出為0~2mv）激勵(lì)電壓: 9VDC～12VDC ； 靈敏度: 2177。輸入阻抗: 405177。10Ω ； 輸出阻抗: 350177。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℃（2） 三運(yùn)放大電路在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。 圖（3）三運(yùn)放大電路結(jié)構(gòu)圖 為使系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，傳統(tǒng)上，設(shè)計(jì)秤重、測(cè)力、轉(zhuǎn)矩及壓力測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)更精確廣泛采用全橋接電阻傳感器的方法。大多數(shù)橋接傳感器都要求較高的激勵(lì)電壓（通常為10 V），同時(shí)輸出較低的滿量程差動(dòng)電壓，約為2 mV/V。傳感器的輸出通常由儀表放大器加以放大。（3）A/D轉(zhuǎn)換器 A/D轉(zhuǎn)換器是一種能把輸入模擬電壓或電流成與它成正比的數(shù)字量，也就是說(shuō)能把被控對(duì)象的各種模擬信息變成計(jì)算機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信息。A/D轉(zhuǎn)換器種類較多，從原理上可分為四種：雙積分A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器、并行A/D轉(zhuǎn)換器、計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器及Δε型A/D轉(zhuǎn)換器。在電子稱的設(shè)計(jì)中用的較多的是雙積分A/D轉(zhuǎn)換器及Δε型A/D轉(zhuǎn)換器. 這樣，將上述各組件組合集成化，并加以實(shí)驗(yàn)校正便可得到數(shù)字型電子稱重儀。結(jié) 論本次研究中，對(duì)應(yīng)變式傳感器原理的理解與分析以及實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的調(diào)零為難點(diǎn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析更進(jìn)一步理解全橋電路在傳感器中的優(yōu)點(diǎn)以及在稱重傳感器中應(yīng)用的廣泛性。 致 謝從論文選題到搜集資料、從寫初稿到反復(fù)修改，期間經(jīng)歷了喜悅、煩躁、痛苦和彷徨，在寫作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。如今伴隨著論文的最終成稿，復(fù)雜的心情煙消云散，甚至還有一點(diǎn)成就感。在此要感謝老師的悉心關(guān)懷和精心指導(dǎo)，老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華，平易近人的人格魅力對(duì)我影響很深。在此次畢業(yè)論文撰寫的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改及后期格式的調(diào)整等每一步都在老師的悉心指導(dǎo)下完成，真的很感謝您。老師你循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給了我無(wú)盡的啟迪，你將一直是我工作學(xué)習(xí)中的榜樣。我還要感謝同學(xué)們的鼓勵(lì)和幫助，你們是我永遠(yuǎn)也不能忘記的朋友，我們之間的友誼是我永遠(yuǎn)的財(cái)富。 參 考 文 獻(xiàn)[1] 陳杰，黃鴻. ； [2] :北京郵電大學(xué)出版社,2008 [3] 鄧永令,賈起民,:高等教育出版社, 2002 [4]程守株,Ⅰ.北京:高等教育出版,2001[5]童詩(shī)白，,2004[6],2005[7]臧春華，鄭步生，劉方，（數(shù)字部分）北京航空航天大學(xué)出版社，2005[8]丁慎訓(xùn)，1991[9] [10] 宋文續(xù)，：高等教育出版社，[11] ：機(jī)械工業(yè)出版社，[12] [13] ：華東理工大學(xué)出版社，[14] 21
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