【正文】 ....................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 目錄 摘要 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。與之相反，應(yīng)變片技術(shù)用于許多工業(yè)應(yīng)用。 傳感器技術(shù)前景 當(dāng)今的稱(chēng)重解決方案通?；趦煞N傳感器技術(shù)：應(yīng)變片技術(shù)與力補(bǔ)償技術(shù)。內(nèi)置檢 測(cè)砝碼可確保隨時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)與驗(yàn)證。隨著最新工業(yè)開(kāi)發(fā)成果的問(wèn)世，這些傳感器現(xiàn)已能夠在需要較高防護(hù)等級(jí)保護(hù)的危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)使用。 壓力補(bǔ)償 在生產(chǎn)環(huán)境中使用力補(bǔ)償傳感器的愿望可以令人理解。目前，基于應(yīng)變規(guī)的測(cè)量系統(tǒng)用于水箱與鍋爐稱(chēng)重、罐裝系統(tǒng)、稱(chēng)重平臺(tái)與檢重秤。那么究竟哪些是最為重要的 傳感器 技術(shù)、發(fā)展與未來(lái)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品呢 ? 應(yīng)變片的應(yīng)用 基于應(yīng)變片的傳感器始終具有較高的稱(chēng)重精確度。人們恐怕想不出許多能夠與稱(chēng)重一樣令人熟知與隨處可見(jiàn)的測(cè)量過(guò)程。由于這種稱(chēng)重技術(shù)可在無(wú)需接觸介質(zhì)的情況下直接進(jìn)行質(zhì)量測(cè)量，并且可耐受泡沫與水氣的影響，因此還可用于其他諸多的關(guān)鍵應(yīng)用。即使對(duì)于料罐的液位測(cè)量而言，提高使用超聲波的標(biāo)準(zhǔn)液位測(cè)量方法精確性的需求促使了基于稱(chēng)重的解決方案的出現(xiàn)。在稱(chēng)重技術(shù)領(lǐng)域中，許多制造商開(kāi)始采用在不提高精度和重復(fù)性等相關(guān)參數(shù)的情況下提高顯示精度的做法。為了確保過(guò)程的質(zhì)量與可再生性，梅特勒 托力多所生產(chǎn)的 MinWeigh?為用戶(hù)提供了根據(jù)所使用稱(chēng)重設(shè)備以及所需精確度計(jì)算與監(jiān)測(cè)最小重量的智能稱(chēng)重功能。過(guò)程稱(chēng)重技術(shù)是可在如此廣的范圍內(nèi)精確并且可靠測(cè) 量的為數(shù)不多的測(cè)量過(guò)程之一。例如研究顯示，隨著新型甜味劑的出現(xiàn)，消費(fèi)者可以識(shí)別 1ppm 的偏差。 A/D 轉(zhuǎn)換的作用是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后把數(shù)字信號(hào)輸送到顯示路中去，最后由顯示電路顯示出測(cè)量結(jié)果。電阻應(yīng)變式傳感器是傳感器中應(yīng)用最多的一種，本設(shè)計(jì)采用全橋測(cè)量電路，使系 統(tǒng)產(chǎn)生的誤差更小，輸出的數(shù)據(jù)更精確。 本課程設(shè)計(jì)的電子秤是利用全橋測(cè)量原理，通過(guò)對(duì)電路輸出電壓和標(biāo)準(zhǔn)重量的線(xiàn)性關(guān)系，建立具體的數(shù)學(xué)模型，將電壓量綱 V 改為重量綱 g 即成為一臺(tái)原始電子秤?！秱鞲衅髋c自動(dòng)檢測(cè)》以實(shí)用性、操作性、創(chuàng)新性為特色，以項(xiàng) 目為載體，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，突出了各種常用傳感器的單項(xiàng)和綜合應(yīng)用內(nèi)容；同時(shí)設(shè)置了傳感器綜合實(shí)訓(xùn)和設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以加強(qiáng)對(duì)傳感器實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)和提高。 學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 論文題目 (黑體小初 ) 學(xué)生姓名： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 所在學(xué)院： 信息技術(shù)學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 中國(guó)大慶 摘 要 這部分是摘要 《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)》內(nèi)容概要：《傳感器與自動(dòng)檢測(cè)》主要介紹了檢測(cè)技術(shù)的基本知識(shí)，工業(yè)、生活等領(lǐng)域常用傳感器和一些新型傳感器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和安裝使用方法，檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理和抗干擾技術(shù)，傳感器的綜合應(yīng)用、綜合實(shí)訓(xùn)和綜合設(shè)計(jì)等?！秱鞲衅髋c自動(dòng)檢測(cè)》可作為高職院校、成人學(xué)校及本科院校開(kāi)辦的二級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣自動(dòng)化 關(guān)鍵詞： 電子秤 電阻式傳感器 三運(yùn)放大電路 新型傳感器 前 言 電子秤采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一體化的電子稱(chēng)量裝置，才能滿(mǎn)足并解決現(xiàn)實(shí)生活中提出的 “ 快速、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動(dòng) ” 稱(chēng)量要求，同時(shí)有效地消除人為誤差，使之更符合法制計(jì)量管理和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的應(yīng)用要求。其中測(cè)量電路中最主要的元器件就是電阻應(yīng)變式傳感器。而三運(yùn)放大電路的作用就是把傳感器輸出的微弱的模擬信號(hào)進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，以滿(mǎn)足 A/D 轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。 由于溶劑使用率的減少，以及更為強(qiáng)大的物質(zhì)出現(xiàn)，需要提高過(guò)程稱(chēng)重儀表精確度的呼聲越來(lái)越高。這相當(dāng)于一批重量為一噸的產(chǎn)品中一克的偏差。由于該過(guò)程具有高度的動(dòng)態(tài)性，因此還可確保測(cè)量設(shè)備的靈活應(yīng)用，這在需要制造的產(chǎn)品經(jīng)常變化的情況下十分重要。 在這種情況下，必須了解準(zhǔn)確性、重復(fù)性以及分辨率的實(shí)際意義。盡管通過(guò)這種方法從表面上看可以達(dá)到更高的精度，但是進(jìn)一步分析證實(shí)這是一種錯(cuò) 誤的做法。目前，即使是重量超過(guò)百?lài)嵉牧瞎奕钥伞胺旁诔由稀薄? 在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，制造業(yè)加工領(lǐng)域當(dāng)中，過(guò)程稱(chēng)重技術(shù)正在越來(lái)越多的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。無(wú)論是在浴室秤上測(cè)量自己惱人的體重，還是在機(jī)場(chǎng)辦理手提箱托運(yùn)，稱(chēng)重幾乎是一種隨處可 見(jiàn)的過(guò)程。在過(guò)去的 10 年當(dāng)中，這種稱(chēng)重傳感器的精確度提高了 5倍，這意味著應(yīng)變片式稱(chēng)重傳感器可以用于此前力補(bǔ)償傳感器可以使用的應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中。由于這種測(cè)量原理具有機(jī) 械堅(jiān)固性以及外等功能，因此很有可能在未來(lái)獲得極高的普及率。沒(méi)有其他的任何測(cè)量原理可以在如此廣的范圍內(nèi)提供如此精確并且可靠的結(jié)果。復(fù)雜的 過(guò)濾器算法，加上強(qiáng)大的微處理器，能夠很可靠地區(qū)分質(zhì)量與環(huán)境影響的有 效變化。除了平臺(tái)秤之外，常規(guī)應(yīng)用包括配料、高精密灌裝以及檢重。以往，高分辨率力補(bǔ)償傳感器主要用于實(shí)驗(yàn)室。但現(xiàn)在兩種重要發(fā)展已經(jīng)開(kāi)始消除了這種差異，那就是：應(yīng)變片傳感器的分辨率更高以及力補(bǔ)償傳感器在過(guò)程應(yīng)用中的使用頻率正在增加。 前言 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 數(shù) 字電子秤簡(jiǎn)介 .........................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 間接比較型模式轉(zhuǎn)換器 A/D ............................... 8 本章小結(jié) ...............................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 致謝 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 1 緒論 數(shù)字電子秤簡(jiǎn)介 電子秤采用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一體化的電子稱(chēng)量裝置，才能滿(mǎn)足并解決現(xiàn)實(shí)生活中提出的 “ 快速、準(zhǔn)確、連續(xù)、自動(dòng) ” 稱(chēng)量要求，同時(shí)有效地消除人為誤差，使之更符合法制計(jì)量管理和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的應(yīng)用要求。其原理圖如圖（ 1）所示。 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 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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)。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。10Ω ； 輸出阻抗 : 350177。 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，傳課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 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(mǎn)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。 本設(shè)計(jì)采用全橋測(cè)量電路。傳感器的輸出通常由儀表放大器加以放大。雙積分式 ADC 就是一種首先將輸入的模擬信號(hào)變換成與其成正比的時(shí)間間隔，然后再在這段時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)固定頻率的時(shí)鐘脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的 A/D 轉(zhuǎn)換器，所獲得的計(jì)數(shù)值就是正比于輸入模擬信號(hào)的數(shù)字量。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 圖（ 41）原理圖 圖（ 42）積分波形圖 圖（ 5）所示為雙積分 AD 原理圖，圖中 S0， S1為模擬開(kāi)關(guān)，控制邏輯包括一個(gè) n 為計(jì)數(shù)器，附加觸發(fā)器 Fc，模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路 L0， L1及門(mén) G1， G2等。當(dāng) Vs=1 以后 ,S0斷開(kāi)， A/D 轉(zhuǎn)換開(kāi)始。轉(zhuǎn)換開(kāi)始時(shí) t=0,S1與 Vi接通 ， 2) Vi通過(guò) R對(duì) C充電，積分器輸出電