【正文】 放大電路把信號放大后輸入A/D轉換芯片進行A/D轉換，由于此芯片可直接用于數字顯示，故轉換后的數字量直接用數碼顯示器進行顯示即可。原理方框圖如圖1數據采集系統(tǒng)（傳感器）放大系統(tǒng)A/D轉換顯示切換量程圖1方案二：通過傳感器產生電壓信號，經放大電路把信號放大后輸入A/D轉換芯片進行A/D轉換，然后把轉換后的數字信號輸入單片機由單片機進行數據處理和對A/D轉換的控制，再由單片機輸出顯示信號，通過顯示電路進行顯示。該方案的原理方框圖如圖2所示。缺點是無法對A/D轉換進行控制。而單片機需要編寫程序進行數據處理，較復雜。該方案主要包括四個模塊：傳感器模塊、放大模塊、A/D轉換模塊、數碼顯示模塊。稱重傳感器主要由彈性體、電阻應變片電纜線等組成，內部線路采用惠更斯電橋。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、聲表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應的傳感器。使用壽命長, 性能穩(wěn)定可靠。電阻應變式傳感器由感壓裝置、電阻應變片和惠更斯電橋電路三部分組成，應變片式電阻傳感器應用很廣. 本設計采用SP20CG501電阻應變式傳感器，該傳感器結構簡單、 靈敏度高。電阻應變式傳感器安裝示意圖如圖3圖3應變式傳感器安裝示意圖電阻應變片也會有誤差，產生的因素很多，所以測量時我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是：(1) 電阻絲溫度系數引起的。對于因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應變片，也會因應變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對要求精度較高的傳感器，必須進行溫度補償，解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當溫度系數的自動補償片，并從外部對它加以適當的補償。產生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結構設計決定，通過線性補償，也可得到改善。由于粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內使用。所以測量電路應當能精確測量出很小的電阻變化，在電阻應變傳感器中最常用的是橋式測量電路。橋式測量電路有四個電阻，其中任何一個都可以是電阻應變片電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓Ui，另一個對角線為輸出電壓Uo。全橋測量電路中，將受力性質相同的兩應變片接入電橋對邊，當應變片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其變化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4時，其橋路輸出電壓Uout＝KUiε。測量電路是電子秤設計電路中是一個重要的環(huán)節(jié)，在制作的過程中應盡量選擇好元件，調整好測量的范圍的精確度，以避免減小測量數據的誤差。但實際上橋路各臂阻值不可能絕對相同，接觸電阻及導線電阻也有差異，致使輸出不為零?？稍趫D4中增加一個調零電橋，如圖5圖5全橋測量電路其測量條件如表1激勵電壓9VDC～12VDC靈敏度2177。10Ω輸出阻抗350177?？紤]以下幾種方案可以采用：方案一：利用普通低溫漂運算放大器構成多級放大器。由于A/D轉換器需要很高的精度，所以幾毫伏的干擾信號就會直接影響最后的測量精度。方案二：由高精度低漂移運算放大器構成差動放大器。如圖6.圖6差動放大器電阻RR2電容CCCC4用于濾除前級的噪聲，CC2為普通小電容，可以濾除高頻干擾，CC4為大的電解電容，主要用于濾除低頻噪聲。輸出級為反向放大器，所以輸出電阻不是很大，比較符合應用要求。實際測量，每一級運放都會引入較大噪聲，對精度影響較大。此類芯片內部采用差動輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也非常好，且外部接口非常簡單。 INA126放大器基本介紹INA126 是低功耗、高精度的通用儀表放大器。反饋電流（Currentfeedback）輸入電路即使在高增益條件下(G =100時200kHz)也可提供較寬的帶寬。INA126 用激光進行修正微調，具有非常低的偏置電壓 (50mV)，176。 且靜態(tài)電流只有 700uA ，是電池供電系統(tǒng)的理想選擇，內部輸入保護能經受177。INA126的封裝為8引腳塑料DIP和SO8表面襯底封裝，規(guī)定溫度范圍為–40176。C。V低溫度漂移176。A寬電源電壓范圍177。18V8引腳塑料DIP和SO8封裝輸入保護至177?？紤]到濾波情況，由此可在基本放大電路前端接一濾波電路，如圖9所示圖9 INA126構成的放大電路及濾波電路通過調節(jié)的阻值來改變放大倍數。A/D轉換器ICL7107的輸入電壓變化范圍是200mV～+200mV，傳感器的輸出電壓信號在0～2mv左右，因此放大器的放大倍數在100～200左右，可將接成的滑動變阻器。分辨率又稱精度，通常以數字信號的位數來表示。(3) 量化誤差(Quantizing Error)： 由于AD的有限分辨率而引起的誤差，即有限分辨率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辨率AD（理想AD）的轉移特性曲線（直線）之間的最大偏差。(4) 偏移誤差(Offset Error) ：輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。(6) 線性度(Linearity)： 實際轉換器的轉移函數與理想直線的最大偏移，不包括以上三種誤差。12位A/D精度：10Kg/4096=；14位A/D精度：10Kg/16384=,12位A/D無法滿足系統(tǒng)精度要求。方案一：逐次逼近型A/D轉換器，如：ADS780ADS7804等。采樣頻率高，功耗比較低，是理想的高速、高精度、省電型A/D轉換器件。但考慮到所轉換的信號為一慢變信號，逐次逼近型A/D轉換器的快速的優(yōu)點不能很好的發(fā)揮，且根據系統(tǒng)的要求，14位AD足以滿足精度要求，太高的精度就反而浪費了系統(tǒng)資源，所以此方案并不是理想的選擇。雙積分型A/D轉換器精度高，但速度