電子秤論文-文庫(kù)吧資料
2024-11-10 03:02本頁(yè)面
【正文】 ； TLC2543封裝形式及各管腳功能其封裝形式如下圖： （1） 電源引腳：VCC,20腳：為電源正，一般接+5V；GND，10腳：為電源地。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同的檢測(cè)及控制任務(wù)的需要，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各異的A/D轉(zhuǎn)換電路不斷產(chǎn)生。模擬量要輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，首先要經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)才能接收、處理。 芯片封裝如下圖：+—8 Offset Null25 .6 Output7 Vcc+Vcc 4Inverting Input 2Noninverting Inpute 3Offset Null 1OP07芯片引腳功能說明：1和8為偏置平衡(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5空腳 6為輸出，7接電源+ 。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓，所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。 3V ～177。 1nA6) 高的共模抑制比—126dB7) 寬的共模輸入電壓范圍—177。廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測(cè)量等數(shù)字采集的系統(tǒng)中。儀表儀器放大器的選型很多，我們這里介紹一種用途非常廣泛的儀表放大器，就是典型的差動(dòng)放大器。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)。、差動(dòng)放大電路 目前的電子稱重裝置大都使用電阻應(yīng)變橋式傳感器,其核心是由電阻應(yīng)變計(jì)(應(yīng)變片)構(gòu)成的電橋電路,這類傳感器具有成本低、精度高且溫度穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。在力的作用下，RR3被拉伸，阻值增大，△R△R3正值，RR4被壓縮，阻值減小，△R△R4為負(fù)值。 上式表明，電橋的輸出電壓和四個(gè)轎臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。 如果四個(gè)橋臂應(yīng)變片的靈敏系數(shù)相同，且若不考慮Rm，在應(yīng)變片電阻變化以前，電橋的輸出電壓為：由于橋臂的起始電阻全等，即R1 = R2 = R3 = R4 = R，所以V=0 。電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖如圖421所示： 應(yīng)變?chǔ)泡敵鰷y(cè)量電橋電阻變化ΔR應(yīng)變片敏感元件電壓載荷P 圖421電阻應(yīng)變式稱重傳感器工作原理框圖當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的應(yīng)變片不發(fā)生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，即彈性敏感元件受載荷P時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓。這樣小的電阻變化用一般測(cè)量電阻的儀表很難測(cè)出，必須采用一定形式的測(cè)量電路將微小的電阻變化率轉(zhuǎn)變成電壓或電流的變化，才能用二次儀表顯示出來。 電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個(gè)主要部分，一個(gè)是彈性敏感元件：利用它將被測(cè)的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì)：它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變，同步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。并應(yīng)根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度。電阻應(yīng)變式傳感器就是將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路而最后顯示或記錄被測(cè)量值的變化。+5V電源主要用于電橋數(shù)據(jù)采集、給A/D（TCL2543）供電、液晶顯示；+9V電源用于給LM336基準(zhǔn)源供電、信號(hào)放大電路；5V為OP07參考電壓和用于調(diào)零電路。B、 穩(wěn)壓電路：由于得到的輸出電壓U4受負(fù)載、輸入電 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、 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。3kg稱重傳感器能承受的激勵(lì)電壓為5～10V，運(yùn)放電路要求正負(fù)9V電源。 選取smc1602a LCM點(diǎn)陣型液晶對(duì)單片機(jī)處理過后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。市場(chǎng)上有已成形的集成運(yùn)算放大器，如AD620儀用放大器能直接用于該設(shè)計(jì)的放大部分，且集成芯片相對(duì)于自己用單運(yùn)放搭接的運(yùn)放電路具有更穩(wěn)定的性能，誤差更??；但集成運(yùn)算放大器價(jià)格相對(duì)較高，而且自己搭接的運(yùn)放電路其誤差范圍已經(jīng)基本滿足本設(shè)計(jì)的要求，所以我們選取OP07單運(yùn)放搭接差分運(yùn)算放大器的方式，同時(shí)一定程度上鍛煉了模擬電路的實(shí)踐能力。其中自動(dòng)換擋部分采用軟件實(shí)現(xiàn)。此方案的優(yōu)點(diǎn)是可控制性好，電路簡(jiǎn)單，原理思路清晰，液晶的硬件電路也比數(shù)碼管簡(jiǎn)單,且技術(shù)領(lǐng)先于數(shù)碼管,能提高產(chǎn)品檔次，采用單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)稍加處理,能通過軟件在一定程度上彌補(bǔ)與調(diào)試硬件所無法避免的數(shù)據(jù)抖動(dòng)，使最終所測(cè)得的數(shù)據(jù)更可靠、參考性更強(qiáng)，而且單片機(jī)的價(jià)錢也不算昂貴，在設(shè)計(jì)組所能承受的范圍之內(nèi)。缺點(diǎn)是無法對(duì)A/D轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。二、方案設(shè)計(jì)與論證通過秤重電橋產(chǎn)生電壓信號(hào)，經(jīng)放大電路把信號(hào)放大后輸入A/D轉(zhuǎn)換芯片TCL2543進(jìn)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)碼顯示器進(jìn)行顯示。 （2）分度值：電子秤的測(cè)量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值，用e或d來表示。 電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級(jí)等。當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系(一般成正比關(guān)系)的電信號(hào)(電壓或電流等)。由于這一信號(hào)通常都很小，需要進(jìn)行放大，放大后的模擬信號(hào)經(jīng)模/數(shù)變換轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通過顯示器顯示出重量。3．具有量程自動(dòng)切換功能。AbstractThis article describes the design of AT89s52 microcontroller based electronic scale theory and implementation methods. The system con
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