【正文】 ? 可見，只調(diào)整一個電阻 Rg,就能容易的調(diào)整放大器的增益。 C；輸出類型 :Single Ended；運放特點 :低功率 AD620 的 接口圖如圖所示： +5 +5 目錄 15 電路的工作原理： A1， A2 在負反饋狀態(tài)，其反向輸入端的電壓與同向輸入端的電壓相等。 C；工作溫度最高 :85176。C to +85176。 P4與 P7 腳接177。 P2與 P3 腳是輸入端。 AD620 為三運放集成的儀表放大器結構 , 為保護增益控制的高精度 , 其輸入端的三極管提供簡單的差分雙極輸入 , 并采用β工藝獲得更低的輸入偏置電流 , 通過輸入級內(nèi)部運放的反饋 , 保持輸入三極管的 集電極 電流恒定 , 并使輸入電壓加到外部增益控制電阻 RG 上。 2. 3～ 177。放大器是把電源電壓放大，本文把電源電壓放大為 5V，從而供給電路使用。 AD620 具有高精度 (最大非線性度 40 ppm)、低失調(diào)電壓 (最大 50 μ V)和低失調(diào)漂移 (最大 μ V/176。 AD620 放大器特別適宜于較高 電阻值 , 較低電源電壓的壓力傳感器電路設計。實際測量，每一級運放都會引入較大噪聲，對精度影響較大。輸出級為反相放大器，所以輸出電阻不是很大，較符合要求。其設計電路如圖 41所示： 圖 41 電阻 R1， R2 和電容 C1， C2， C3， C4用于濾除前級的噪聲， C1， C2 為普通小電容，可以濾除高頻干擾， C3， C4為大的電解電容，用于濾除低頻噪聲。 因此：對放大器的要求： （ 1）輸入阻抗應遠大于信號源內(nèi)阻 （ 2）抗共模電壓干擾能力強 （ 3）在預定的頻帶寬度內(nèi)有穩(wěn)定準確的增益，良好的線性，輸入漂移和噪聲應（ 4）足夠小以保證要求的信噪比。 在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。這樣小的電阻變化既難以直接精確測量，又不便直接處理。 1000179。 目錄 11 放大電路 放大電路部 分和濾波電路 由稱重傳感器的稱量原理可知，電阻應變片組成的傳感器是把機械應變轉換成△ R/R，而應變電阻的變化一般都很微小，例如傳感器的應變片電阻值 120Ω ，靈敏系數(shù) K=2，彈性體存額定載荷作用下產(chǎn)生的應變?yōu)?l000￡，應變電阻相對變化量為： △ R/R=K179。 MTB 介紹 MTB 稱重傳感器獲得荷蘭 NMI 頒發(fā)的 OIMR60C3 證書，是一款 不銹鋼材質(zhì) 的波紋管 傳感器， 托利多 MTB 稱重傳感器最大稱 量值有 5kg500kg， MTB 傳感器焊接密封，防護等級 IP68，具有較好的防水防濕功能， 梅特勒 托利多 MTB稱重傳感器防爆性能滿足 EExibtlcT4 要求，安裝高度低，同 HBM Z6 兼容，可提供 高溫傳感器 ，最高工作溫度為 200℃。 綜合考慮，本設計采用 MTB 稱重傳感器，其最大量程為 由彎曲梁結構及金屬箔式應變計構成，具有過載保護裝置。 ，確定傳感器的額定載荷為 100Kg，精度為 %，最大量程時誤差177。在實際工作中，要求稱重傳感器的有效量程在 20%～ 80%之間．線性好，精度高。不僅要注意其量程和參數(shù)，還有考慮到與其相配置的各種電路的設計的難以程度和設計性價比等等。我們選擇的是電阻應變片應變片式稱重傳感器，量程為 100Kg，精度為 % ，滿足本系統(tǒng)的精度要求。 （ 4）商品化，使用方便，便于實現(xiàn)遠距離、自動化測量。 （ 2）分辨力和靈敏度高，精度較高。 應變片測量電橋在測量前使電橋平衡，從而使測量時電橋輸出電壓只與應變片感受的應變所引起的電 阻變化有關。當忽略電源的內(nèi)阻時，由分壓原理有： u0 = uBD = uAB uAD 目錄 9 ? ?? ?? ?)()()()( )()( 22 RRRRRRRR ERRRRuo ?????????? ??????ERR??? =E( 43 421 1 RR RRR R ??? ) =)43)(21(4231RRRRRRRRE???? （ ） 當滿足條件 R1R3=R2R4 時，即 3421 RRRR ? () ou =0，即電橋平衡。 直流電橋的 特點是信號不會受各元件和導線的分布電感及電容的影響，抗干擾能力強，但因機械應變的輸出信號小，要求用高增益和高穩(wěn)定性的放大器放大。物料的重量通過電子秤的秤體或料斗作用于應變式稱重傳感器，傳感器的彈性體在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在它表面的電阻應變片也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?。 方案二：電阻式應變式傳感器 目錄 8 電阻應變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應變片（轉換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過 程。 (3)結構簡單，適應性強等很多優(yōu)勢，但是 1)輸出阻抗高，電容器電容量一般很小，故 Xc=1/ω C很大，為高阻原件，又因 P= C2^0 ?? ,C 很小， p也很小，負載能力差，易受外界干擾 2)寄生電容影響大。其最常用的形式是由兩個平行電極組成、極間以空氣為介質(zhì)的電容器（見圖）。 方案一：電容式傳感器 被測的機械量，如 位移 、壓力等轉換為電容量變化的傳感器。稱重傳感器是一種能夠?qū)⒅亓D變?yōu)殡娦盘柕牧Α娹D換裝置，是 電子衡器 的一個關鍵部件。 稱重器選擇方案論證 在電子秤中，傳感器是最關鍵的部件， 其性能的好壞直接決定了電子秤的性能。因此，作為一個產(chǎn)品必須標明供電的要求，但不作為稱重傳感器的組成部分。 ④ 輔助電源：為傳感器的電信號輸出提供能量。 ② 變換元件：又稱傳感元件，是將敏感元件的輸出轉變?yōu)楸阌跍y量的信號。 （ 2）組成：稱重傳感器一般由敏感元件、變換元件、測量元件等幾部分組成，有時加輔助電源。電子衡器應用稱重傳感器把被測物體的重量轉化成電量，然后通過響應的檢測儀表顯示物體的質(zhì)量。 稱重傳感器 （ 1）定義 ：它是一種力傳感器，通過把被測量（質(zhì)量）轉化為另外一種被測量（電量）來測量質(zhì)量的力傳感器。信息的采集和轉換主要依靠各種傳感器，傳感器在現(xiàn)代科學技術中的重要作用已經(jīng)被人們充分認識。通常由敏感元件和轉換元件組成。 綜上所述，鑒于本方案的要求，選擇第一種方案。 總體設計方案 設計系統(tǒng)，針對各個模塊實現(xiàn)的功能有以下幾種設計方案： 方案一： 壓 力 傳 感器信 號 濾 波 放大 處 理A / D 轉 換 器 單 片 機 L E D 顯 示 闕 值 報 警 圖 方案一中，現(xiàn)在單片機技術較為成熟，功能也很強大，前端信號的處理，加上 A/D 轉換，放大過濾等措施，可以提高精度，此方案不但滿足設計要求，而且簡便易行。 儀器電路設計中，需注意以下幾點： （ 1）考慮到傳感器的問題，在電路設計上，最大限度的降低對傳感器的精度要求 （ 2）設計的電路，在保證質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，追求盡可能低的成本。電子秤智能儀器的硬件設計以輕巧、簡單、低功耗、低成本為原則，盡量采用集成化芯片，減小電路規(guī)模。轉換后的數(shù)字信號送給控制器處理，由控制器完成對數(shù)字量的處理然后驅(qū)動顯示模塊 . 主 要技術指標為：稱量范圍 0～ ，分度值 ，精度等級 III 級，高準確度，電源 5V。 按照設計要求，系統(tǒng)可分為三大模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，控制器模塊，顯示模塊。 微控制器技術、傳感器技術的發(fā)展和計算機技術的廣泛應用，電子產(chǎn)品的更新速度達到了日新月異的地步。 （ 3）完成了電子秤的電路設計、智能功能設計和工程設計，可望在短期內(nèi)形成電子秤產(chǎn)品。這種智能功能強、具有廣闊的市場應用前景的電子秤，國內(nèi)外未見成熟、實用產(chǎn)品。硬件軟件緊密配合，才能提高系統(tǒng)性能。即 ,1/12020 即為此秤之精密度； (5) 準確度等級 國際法制 計量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分成 T、 II、 III、Ⅳ四類等級，分別對應不同準確度的電子秤和分度數(shù) n 的范圍，如表 1 所示： 表 1 不同準確度的電子秤和分度數(shù) 第二章 系統(tǒng)方案論證及選型 工作 任務 電子 秤的應用系統(tǒng)是由硬件和軟件組成。 d (4) 精密度： 分度值 與 量程 的比值。 (3) 分度數(shù)：衡器的測量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用 n 表示。 (2) 分度值：一臺電子秤所能顯示的最小刻度 ， 電子秤的測量范圍被分成若 目錄 3 干等份，每份值即為分度值。 電子秤的計量性能 電子秤的計量性能涉及的主要技術指標有：量程、分度值、分度數(shù)、準確度等級等。 CPU根據(jù)鍵盤命令和各種功能開關的狀態(tài)進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算以及程序?qū)⑦@種結果輸出到顯示器 ，直至顯示這種結果 。該信號經(jīng)放大電路放大輸出到模數(shù) 轉換器 （ A/D） 。 按照稱重傳感器的結構型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦 式、空腔諧振器式等）和應變傳感器（電阻應變式、盧表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。電子秤主要由承重系統(tǒng)（如秤盤、秤體）、傳力轉換系統(tǒng)（如杠桿傳力系統(tǒng)、傳感器）和示值系統(tǒng)（如刻度盤、電子顯示儀表），電源 4 部分組成 (1)．承重和傳力機構 —— 它是將被稱物體的重量或力傳遞給稱重傳感器的壘部機械系統(tǒng)，包括承重臺面，秤橋結構，吊掛連接單元、安壘限位裝置等 。電子秤，越來越受人們親睞。近年來，電子秤已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制 中。 電子秤是電子衡器中的一種， 低成本，高智能化，無疑給人們帶來越來越多的方便，是人類生活不可缺少的一部分，是人們了利益的保障，超市里，商場里，隨處可見，它能很精確地稱出商品重量，商家效益提高。s hardware part, including: weight examination electric circuit, weightcontrol circuit, display and sensor and converter serial port amplifier circuit and filter circuit, etc .SCM through the corresponding signal processing,So as to achieve the purpose of quality paper also highlights the software part and its digital display program, the quality signal processing program, the digital conversion program, the ultra temperature alarming procedure, etc. Keywords： AT89C52 Monolithic Integrated Circuit ； MTB weighing sensor；Weight detection and conversion ； Weight display目錄 12 目錄 第一章 緒論 ?????????????????????? ?????? 1 綜述 ???????????????????????????? 1 電子秤的組成 ???????????????????????? 1 電子秤的基本機構 ????????????????????? 2 電子秤的工作原理 ???????????????????? 2 電子秤的計量性能