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传感器与测试技术课程设计随着计算机技术、信息技术的发展，信息资源的获取与信息的转换愈来愈引起人们的高度重视。
传感器与测试技术作为信息科学的一个重要的分支，与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科，在信息技术领域具有不可替代的作用，以传感器为核心的测试系统已广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等领域。
在军事上，传感器与测试技术已经成为高技术武器装备发展的关键。
在装备性能检测、控制、故障诊断维修，以及战场目标探测、战场生化、环境探测等方面得到广泛应用，因此，许多高校都将《传感器与测试技术>作为工科专业学生的必修课程，也有多个专业开设了该门课程。
上课学生数量多，教学时数在36学时左右。
如何进一步完善基础教学内容、改革教学方法，增加装备应用特色，提高学生的实践与创新能力，已成为任课教师考虑的主要问题。
十分有必要根据学生的培养目标，以及传感器与测试技术的发展趋势，从教学理念、教学目的、课程和实验内容等方面进行优化设计。
一、课程教学理念与目标在工程技术领域，传感与测试过程是利用物质的物理、化学和生物效应，从客观事物对象中提取有关信息的感知和认识过程，属于信息科学中信息获取的范畴。
“工欲善其事，必先利其器”，传感器与测试技术作为人类认识客观事物特性、掌握其内在规律的主要手段，在认识世界、改造世界的过程中具有重要的作用，已成为信息时代的关键技术之一。
所以应能从哲学高度认识传感器与测试在信息获取和预处理过程中作用地位，树立“广义测试”的理念。
在教学内容的组织上，首先从了解传感器与测试技术在现代工业领域的作用地位为出发点，掌握传感器与测试过程的基本静动态特性和技术指标。
然后以实现位移、振动力、温度、流量等常见物理量的测量为目标，深入介绍电阻、电容、电感、热电、光电等传感器的工作原理和测量方法。
并结合武器装备中常用的微光、红外探测器件，详细介绍其构成原理，以突出本课程的军事应用特色。
通过开设验证型、设计型实验，提高学生对本课程的学习兴趣，激发他们的实践和创新意识。
传感与测试技术课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握传感与测试技术的基本原理、方法和应用，提高学生的科学素养和创新能力，培养学生的实践能力和团队合作精神。
知识目标：了解传感器的分类、原理和性能，掌握常见传感器的使用和测试方法，理解测试信号的处理和分析技术。
技能目标：能够独立完成传感器的选型、安装和调试，掌握测试信号的采集、处理和分析，具备简单的传感系统设计和应用能力。
情感态度价值观目标：培养学生对传感与测试技术的兴趣和热情，提高学生对科学探索的积极性和主动性，培养学生的人文素养和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括传感器原理、测试信号处理和传感系统应用三个方面。
1.传感器原理：包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、位移传感器等常见传感器的原理和性能。
2.测试信号处理：包括信号的采样、滤波、转换和分析等基本方法，以及信号处理软件的使用。
3.传感系统应用：包括传感系统的设计、调试和优化，以及传感技术在实际工程中的应用案例。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法、实验法和讨论法。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握传感器原理、测试信号处理和传感系统应用的基本知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解传感技术在工程中的应用和价值。
3.实验法：通过动手实验，使学生掌握传感器的使用和测试方法，提高学生的实践能力。
4.讨论法：通过分组讨论，培养学生的团队合作精神和创新能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料和网络资源。
1.教材：选用国内权威出版的《传感与测试技术》教材，作为学生学习的基本参考书。
2.实验设备：配备传感器实验箱、信号处理器等实验设备，为学生提供动手实践的机会。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
4.网络资源：引导学生利用网络资源，了解传感技术的最新发展和应用。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试和平时成绩四个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
传感器设计与测试课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理，掌握不同传感器在工程实践中的应用。
2. 学生能掌握传感器设计与测试的基本步骤，了解传感器性能参数及其影响。
3. 学生能了解传感器在智能化系统中的重要作用，理解传感器技术的发展趋势。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的传感器电路，进行传感器测试实验，并分析测试数据。
2. 学生能够运用传感器解决实际问题，提高创新能力和动手操作能力。
3. 学生能够通过团队合作，进行传感器设计与测试的实践活动，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对传感器技术研究的兴趣，提高科学探究精神。
2. 学生能够认识到传感器技术在现实生活中的广泛应用，增强技术改变生活的意识。
3. 学生能够树立正确的价值观，关注传感器技术的发展对环境和社会的影响，培养责任感和使命感。
课程性质：本课程为高二年级物理选修课程，旨在通过传感器设计与测试的实践活动，提高学生对物理知识的实际应用能力。
学生特点：高二年级学生对物理知识有一定的了解，具备基本的电路知识和实验操作能力，对新技术感兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在实践中掌握知识，提高技能，培养情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 传感器基础知识- 传感器的定义、分类和工作原理- 传感器性能参数及其影响- 传感器在智能化系统中的应用2. 传感器设计与测试方法- 传感器设计与测试的基本步骤- 传感器电路的设计与搭建- 测试数据的采集、处理与分析3. 实践操作与案例分析- 设计简单的传感器电路，如温度传感器、光敏传感器等- 进行传感器测试实验，分析实验数据- 分析实际案例，了解传感器技术在生活中的应用4. 传感器技术发展趋势与前景- 传感器技术的发展趋势- 新型传感器及其应用领域- 传感器技术在环境保护、智能制造等方面的作用教材章节关联：本教学内容与教材中“传感器及其应用”章节相关。
传感器及检测技术教案第一章：传感器概述1.1 教学目标让学生了解传感器的基本概念和作用。
让学生了解传感器的分类和特点。
让学生了解传感器在现代科技领域的应用。
1.2 教学内容传感器的定义和作用传感器的分类和特点传感器在现代科技领域的应用1.3 教学方法采用讲授法，讲解传感器的定义、作用和分类。
采用案例分析法，分析传感器在现代科技领域的应用。
采用小组讨论法，让学生讨论传感器的特点和优缺点。
1.4 教学评估课堂问答，检查学生对传感器的基本概念和作用的理解。
小组讨论，评估学生对传感器特点和优缺点的理解。
第二章：温度传感器2.1 教学目标让学生了解温度传感器的原理和结构。
让学生了解常见温度传感器的特点和应用。
让学生了解温度传感器的选择和安装。
2.2 教学内容温度传感器的原理和结构常见温度传感器的特点和应用温度传感器的选择和安装2.3 教学方法采用讲授法，讲解温度传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见温度传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示温度传感器的安装和应用。
2.4 教学评估课堂问答，检查学生对温度传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对温度传感器的安装和应用的掌握。
第三章：压力传感器3.1 教学目标让学生了解压力传感器的原理和结构。
让学生了解常见压力传感器的特点和应用。
让学生了解压力传感器的选择和安装。
3.2 教学内容压力传感器的原理和结构常见压力传感器的特点和应用压力传感器的选择和安装3.3 教学方法采用讲授法，讲解压力传感器的原理和结构。
采用案例分析法，分析常见压力传感器的特点和应用。
采用实验演示法，展示压力传感器的安装和应用。
3.4 教学评估课堂问答，检查学生对压力传感器原理和结构的理解。
实验操作，评估学生对压力传感器的安装和应用的掌握。
第四章：湿度传感器4.1 教学目标让学生了解湿度传感器的原理和结构。
让学生了解常见湿度传感器的特点和应用。
让学生了解湿度传感器的选择和安装。
4.2 教学内容湿度传感器的原理和结构常见湿度传感器的特点和应用湿度传感器的选择和安装4.3 教学方法采用讲授法，讲解湿度传感器的原理和结构。
传感器与测试技术课程设计传感器与测试技术是现代工程技术中的重要组成部分，广泛应用于各个领域。
传感器是一种能够感知和测量某种特定物理量的装置，而测试技术则是利用各种手段对传感器进行验证、校准和评估的过程。
本文将从传感器和测试技术的基本概念、应用领域、发展趋势等方面进行探讨。
一、传感器的基本概念传感器是一种将感知到的物理量转化为可用电信号或其他形式输出的装置。
它可以感知温度、湿度、压力、光照强度、声音等各种物理量，并将其转化为电信号传递给其他设备。
传感器的种类繁多，包括光电传感器、温度传感器、压力传感器、加速度传感器等。
每种传感器都有其特定的工作原理和适用范围。
二、传感器的应用领域传感器广泛应用于各个领域，如工业制造、交通运输、环境监测、医疗健康等。
在工业制造中，传感器可以用于监测生产过程中的温度、压力、流量等参数，实现自动化控制。
在交通运输领域，传感器可以用于车辆的安全监测，如制动系统、轮胎压力等。
在环境监测中，传感器可以用于检测空气质量、水质污染等。
在医疗健康领域，传感器可以用于监测患者的心率、血压等生理参数。
三、传感器的发展趋势随着科技的不断发展，传感器也在不断创新和进步。
首先，传感器的尺寸越来越小，体积更加紧凑，便于集成到各种设备中。
其次，传感器的精度和灵敏度不断提高，可以实现更加准确的测量和感知。
再次，传感器的功耗越来越低，可以实现长时间的运行和续航。
此外，传感器的通信方式也在不断改进，如无线传输和互联网连接，使得传感器的数据可以实时传输和共享。
四、测试技术的作用和方法传感器的测试是保证其性能和可靠性的重要环节。
测试技术主要包括传感器的验证、校准和评估。
首先，传感器的验证是指通过一系列测试和实验验证传感器是否满足设计要求和规范。
其次，传感器的校准是指通过与已知标准进行比较，调整传感器的输出信号，使之与实际值保持一致。
最后，传感器的评估是指对传感器的性能进行综合评估，如灵敏度、响应时间、稳定性等。
传感器与测试技术课程设计课程背景随着科技的不断进步，各行各业对于质量以及精度要求都越来越高，而传感器与测试技术则是近几年来在这个领域中应用最为广泛的技术之一。
本课程旨在介绍传感器及测试技术的基本原理和应用，让学生掌握常见的传感器类型以及测试方法，培养学生的工程实践能力。
教学目标•了解传感器的基本结构、特点及应用场景；•掌握传感器信号采集及处理方法；•熟悉传感器测试原理及测试系统的搭建方法；•能够进行传感器性能测试和优化；•能够利用传感器设计和实现基本测量系统。
教学内容1.传感器基本原理–传感器的定义及分类–传感器的基本结构和特点–传感器信号的采集与处理–数据采集系统的搭建方法2.常见传感器的应用–光学传感器–电化学传感器–生物传感器–气体传感器–压力传感器–温度传感器–湿度传感器–加速度传感器3.传感器测试方法–传感器性能测试和指标–传感器应力测试和寿命测试–传感器信号检测方法–传感器校准方法和流程4.基本测量系统设计–传感器信号放大及滤波电路设计–基本测量系统设计流程–数据采集软件开发教学方法本课程注重理论与实践的结合，采用以下教学方法：1.讲授课程内容和原理，并且提供相关实例；2.指导学生设计并实现实际的传感器测试系统；3.组织实验演示和实验报告，以检验学生的掌握情况；4.提供课程资料和练习题，保证学生的学习质量。
实验设计作为本课程的重点内容，实验环节将涵盖常见传感器的测试和优化，具体实验内容如下：1.传感器性能测试–利用自行设计的测试平台，测量不同类型传感器的精度、线性度、静态失调、温度漂移等各项指标；–比较不同类型传感器的性能，了解其中优缺点，并进行性能优化。
2.传感器应力测试–同样利用自行设计的实验装置，模拟不同的应力情况，如弯曲、拉伸等情况下，测量传感器的响应和寿命；–通过对比，分析不同材质传感器的使用情况及优化方法。
3.基本测量系统设计–设计并实现基本测量系统，包括传感器信号放大和滤波，采样和存储等；–从实验中了解不同的放大和滤波电路，对不同的信号进行处理的方法。
测试技术传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解传感器的定义、分类和工作原理；2. 学生能掌握测试技术中常用的传感器类型，如温度传感器、压力传感器、光敏传感器等；3. 学生能了解传感器在工业、医疗、环境监测等领域的应用；4. 学生能解释传感器输出信号的处理方法及其在测试系统中的作用。
技能目标：1. 学生能运用传感器进行数据采集，并进行简单数据分析；2. 学生具备设计简单测试系统的能力，能根据需求选择合适的传感器；3. 学生能运用传感器解决实际问题，具备一定的创新能力和实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对传感器技术产生兴趣，认识到其在现代科技中的重要性；2. 学生能积极参与课堂讨论和实践活动，培养合作精神和探究意识；3. 学生关注传感器技术在生活中的应用，提高环保意识和社会责任感；4. 学生在学习和实践中，培养严谨的科学态度和良好的工程伦理观念。
课程性质：本课程为技术学科，旨在让学生了解和掌握传感器的基本原理和应用，提高学生的实践能力和创新能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的物理知识和实验技能，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过课堂讲解、案例分析、实验操作等教学手段，培养学生的综合运用能力。
在教学过程中，注重激发学生兴趣，引导他们主动探索，提高解决问题的能力。
同时，关注学生的情感态度价值观培养，使他们在学习传感器技术的同时，形成良好的科技观念和社会责任感。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 传感器基础知识：- 传感器的定义、分类和工作原理；- 常用传感器类型及其特点。
2. 传感器原理与应用：- 温度传感器：热敏电阻、热电偶等；- 压力传感器：应变片式、压电式等；- 光敏传感器：光敏电阻、光电管等；- 其他传感器：湿度传感器、磁敏传感器等。
3. 传感器信号处理：- 传感器输出信号类型及其处理方法；- 信号放大、滤波、线性化等处理技术；- 数据采集与传输。
传感器与测试技术教案一、教学目标1.了解传感器的基本概念和分类；2.掌握传感器的工作原理和特点；3.掌握传感器的应用领域和相关测试技术；4.实践操作传感器的测试技术。
二、教学内容1.传感器的基本概念和分类1.1传感器的定义和作用1.2传感器的分类与特点2.传感器的工作原理和特点2.1传感器的工作原理介绍2.2传感器的特点和性能指标分析3.传感器的应用领域和测试技术3.1传感器在工业自动化领域的应用3.2传感器在环境监测领域的应用3.3传感器在医疗健康领域的应用3.4传感器在农业领域的应用3.5传感器在智能家居领域的应用3.6传感器相关测试技术介绍4.实践操作传感器的测试技术4.1传感器测量系统的搭建4.2传感器信号的处理与分析4.3传感器测试和校准方法4.4传感器测试仪器和设备的使用三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解传感器的基本概念、工作原理和应用领域，让学生掌握相关的理论知识。
2.案例分析：结合实际案例，分析传感器在不同领域的具体应用和测试技术，激发学生的兴趣和参与度。
3.实践操作：组织学生进行传感器的测试技术实践操作，锻炼学生的实际操作能力和解决问题的能力。
4.讨论交流：鼓励学生在课堂上提问和发表观点，启发学生思考和互相学习。
四、教学过程1.引入：通过引入一些实际案例，让学生了解传感器的基本概念和作用。
2.讲解传感器的基本概念和分类，让学生了解传感器的种类和特点。
3.介绍传感器的工作原理和特点，让学生了解传感器的工作原理和性能指标。
4.通过案例分析，介绍传感器在不同领域的应用和测试技术。
5.组织学生进行传感器的测试技术实践操作，让学生掌握传感器的测试方法和工具的使用。
6.总结与评价：对本节课的学习内容进行总结和评价，鼓励学生提出自己的观点和疑问。
五、教学评估1.课堂讨论中，学生能够积极参与，提出问题并发表观点。
2.实践操作中，学生能够独立搭建传感器测量系统，进行传感器的测试和校准。
3.学生能够正确运用传感器测试技术，分析传感器信号并进行处理。
传感器技术与检测课程设计概述本课程设计旨在帮助学生理解传感器技术的基本原理，并且实践中获得设计和构建简单传感器系统的技能。
通过该课程设计的学习，有可以掌握以下几方面的技能：•掌握传感器信号处理的基本流程和算法•熟悉传感器输出信号的特点和处理方法•学习传感器与数据采集卡接口的方法和技巧教学目标本课程设计旨在帮助学生掌握以下一些能力：•掌握传感器信号放大、滤波、采样和转换的方法和技巧•理解常见传感器元器件的基本原理和特点•实践中熟悉传感器系统构建的常用方法和技术教学内容下面将介绍传感器技术与检测课程设计的具体内容和步骤。
步骤1：选定传感器类型首先，学生需要选择自己感兴趣的传感器类型，例如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
选择传感器类型时，需要考虑以下几个方面：•传感器输出信号类型：数字信号还是模拟信号•输出信号范围：电压、电流、频率等•精度和灵敏度：是否达到应用需求•是否需要额外的电源步骤2：选定数据采集卡接着，学生需要根据选定的传感器类型选择合适的数据采集卡。
数据采集卡的选择需要考虑以下几个因素：•数据采集卡的输入通道数是否能够满足传感器的需求•数据采集卡的采样率是否足够高•数据采集卡的分辨率是否足够高•数据采集卡是否能够提供稳定的电源供应步骤3：设计电路连接接下来，学生需要设计传感器与数据采集卡的连接电路。
电路连接需要考虑以下几个方面：•根据传感器输出信号特点选择放大、滤波和降噪电路•设计传感器信号转换电路，将模拟信号转换为数字信号•在电路中增加保护电路，避免误操作或灾难性故障步骤4：编写驱动程序传感器和数据采集卡的连接完成后，学生需要编写驱动程序来获取传感器数据。
驱动程序的编写需要完成以下几个步骤：•设置数据采集卡的采样率和分辨率•设计数据读取算法，将数据从数据采集卡读取到计算机中•完成数据的存储、处理和显示步骤5：测试调试完成所有的设计和编写后，学生需要进行系统测试和调试。
测试和调试的过程需要完成以下几个步骤：•测试传感器输出信号特点是否符合预期•测试数据采集卡和计算机的连接是否正常•调整电路参数以保证传感器性能指标能够满足要求•对驱动程序进行测试，确保程序可以正常运行结语传感器技术与检测课程设计的目的不仅是教会学生掌握传感器的基本原理和应用技能，更重要的是培养学生的实践能力和创新能力。
传感器与测试技术是现代工程领域中非常重要的一部分，涉及到各种类型的传感器、数据采集、信号处理和测试技术。
以下是一个可能的课程设计方案：实验名称：传感器与测试技术综合实验实验目的：1. 了解各种传感器的工作原理和应用领域；2. 学习数据采集和信号处理的基本方法；3. 掌握常见测试技术在工程实践中的应用。
实验内容：1. 传感器原理与特性测试：-使用温度传感器、光敏电阻等不同类型的传感器，测量环境温度、光照强度等参数，并比较它们的特性和响应速度。
2. 数据采集与信号处理：-连接传感器到数据采集卡或微控制器，采集传感器输出的模拟信号，并进行数字化处理和分析，如滤波、采样等。
3. 传感器应用实验：-结合实际应用场景，设计并搭建一个简单的智能家居系统，利用传感器检测环境参数并控制相关设备的运行。
4. 测试技术应用：-学习使用示波器、多用表等测试仪器对电路进行测试和故障排除，加深对电路性能分析的理解。
实验器材与设备：1. 温度传感器、光敏电阻等传感器元件2. 数据采集卡、微控制器等数据采集设备3. 示波器、数字万用表等测试仪器4. 电路元件和连接线5. 相关的实验软件和工具实验注意事项：1. 操作过程中要严格遵守安全规定，避免对设备和自身造成损坏。
2. 确保实验器材的正确连接和使用，避免因操作失误导致意外发生。
3. 实验结束后要对设备进行清洁和整理，保持实验环境整洁。
预期结果：通过该综合实验，学生可以深入了解各种传感器的特性和应用，掌握数据采集和信号处理的基本方法，以及学习常见测试技术在工程实践中的应用。
同时，通过实际操控传感器和测试仪器，培养学生的实验操作能力和问题解决能力。
这样的综合实验设计旨在帮助学生深入理解传感器与测试技术的原理和应用，提升他们的实践能力和工程素养。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)传感器与测试技术课程设计《荷重传感器及电子秤》课程设计分校（站、点）：年级、专业：机械制造及其自动化一，设计简述随着现代化生产的发展，电子秤在许多商业活动中已成为不可缺少的计量工具。
电子秤作为一个典型的自动检测系统，也可归纳为由三大环节所组成。
如图1所示一次仪表通常指的是传感器，它是由敏感元件，电路，机构等组成，是利用某些特殊材料对某些物理量具有一定的敏感，然后转换成电量（电压，电流）。
通常来自一次仪表的电信号比较弱小，不足以驱动显示器。
为此采用二次仪表对信号进行放大；来自一次仪表的电信号往往还夹带外部的干扰信号，必须把它去除，一般二次仪表还包括滤波电路用以消除干扰。
传感器的转换关系往往并不服从线性关系，所以有时还需要进行适当的线性补偿处理。
故称二次仪表为测量与显示部件。
二次仪表的输出信号可能是模拟量，也可能是数字量。
三次仪表是采用了计算机技术，所以要求二次仪表的输出信号必须是数字信号。
三次仪表将进一步对信号进行处理并形成控制量输出。
作为规模较小的仪表系统，三次仪表主要是以中央处理器为核心的数字电路，组成智能化仪表。
使整个测量系统的性能与功能大大提高。
图2所示的以单片机为核心部件组成三次仪表，它大大丰富了电子秤功能。
各种各样形式的电子秤的仪表结构都是大同小异的，都必须利用荷重传感器来采集重量信号并变换成相应大小的电信号。
电子秤的二次仪表把来自荷重传感器的微弱电压信号进行放大，滤波。
这不仅为了提高灵敏度，更重要的是与下一环节的电路进行正确匹配。
目前大多数电子秤是数字显示方式，所以模拟信号还必须作模数转换。
有了AD转换器的数码信号，就可以进行自动标度变换、自动超载报警、自动数字显示。
还可以增加人机对话键盘、与外部设备的数据交换与通信、输出模拟或数字控制信号等功能。
由此大大提高了性能。
二，设计过程1、荷重传感器电子称传感器的选用荷重传感器的形式有电阻式、电容式、压磁式等多种形式。
电阻式传感器又分为金属丝（箔）式、半导体式，它们各有优缺点及使用范围。
大多数电子秤的使用场合是极为普通的室内外的大气层环境，所谓的温度条件是-10C︒～55C︒。
选用金属箔式应变片传感器作为电子秤的荷重传感器是最广泛的应用。
因为金属箔式应变片在这个温度范围内具有精度高、稳定性好、线性、转换电路简单，成本较低等优点。
相对半导体应变片尽管也能适用并且也有不少优点，如灵敏度高，体积小，响应速度快等。
但是对温度的敏感，以前一直是它的缺陷，虽然目前已经通过激光修补工艺解决了温度补偿问题，可是生产成本高成为广泛使用的阻碍。
电容式荷重传感器也是一种可选对象，但是需要稳定的交流电源作为工作电源，技术要求高，电路复杂，适用于安装空间小，响应速度快的场合。
压磁式荷重传感器特别适用于环境温度较高的场合，但是精度不高，仅适用于大吨位秤重。
选用荷重传感器的基本要求是：灵敏度高，函数关系呈线性，重复性好，长期稳定。
应变片传感器在“传感器与测试技术”课程的学习中已经了解了应变效应。
利用应变效应可以组成荷重传感器的论述并不多。
如图3所示，为三种常见的应变片荷重传感器。
图3 金属应变片荷重传感器图（a）为圆柱式荷重传感器，弹性元件为合金钢材料。
图（b）为梁式荷重传感器，弹性元件为弹簧钢材料。
图（c）为S型剪切式荷重传感器弹性元件为铝合金材料。
三种结构形式的荷重传感器均为压缩式受力，根据测重范围的需要，采用不同的弹性模量的材料。
通常荷重传感器的测量范围与分辨率是互相制约的，测量范围越大，则分辨率越差。
反之，测量范围越小，则分辨率越好。
测量桥路一个成品的金属箔式应变片传感器，通常在受应变的弹性元件表面按对称位置粘贴四个同质应变片，以便构成全臂电桥。
如图4所示，管式弹性体的贴片位置和测量电桥。
全臂电桥的灵敏度最高，线性好，温度补偿性能也比较好。
测量电桥的输出： （2-1）应变与荷重力的关系： （2-2）其中，F 为荷重力，l 为管状体受力长度，r 为管状体半径，-1=1送逐次逼近寄存器暂存并供DA 转换成相应的模拟电压Vo 。
这个电压送比较器与输入电压进行比较。
比较结果产生两种结果：【1】 Vx>=Vo ：Dn-1=1保留此位，再送Dn-2=1进行DA 比较；【2】 Vx<Vo ：Dn-1=0,再送Dn-2=1进行DA 比较；保留或改变某一位的状态,均由比较器输出为信号,触发控制逻辑动作. 这个比较过程是逐位进行的,直到所有位都比较完毕。
当转换结束后,逻辑控制会发出转换结束信号,告诉外部设备,可以读数了.不管转换数字与实际值之间偏差多少,只要最低位一旦确定,这个数字读数就确定了.所以转换精度与数字长度有关;转换时间与数字长度有关;设:每一位的比较过程需要时间Δt,若该AD 转换器位数为n,则一次转换周期为: T=n Δt 。
图13 逐次逼近AD 转换器的内部结构2.积分型AD 转换器积分型AD 转换器的特点是:转换精度高,抗干扰能力强,成本低但转换时间长,不能对变化较快的信号进行测量。
但仍然被极广泛的应用。
（1）V-F 变换型AD 转换器这种AD 是将被采样的直流电压的平均值转换成单位时间的脉冲数,在采样期间若掺入交流干扰则通过平均化而获得抑制。
图14 V-F 变换型AD 转换器框图工作原理若输入电压为正，经积分器运算，输出为负向变化。
供比较器与V2比较。
当VA<=V2时,比较器翻转,使复原电压发生器启动,输出负电压VB 幅值大于VX,经D 送输入,迫使积分器朝正向积分。
最后使积分输出上升到V1,使得比较器再一次翻转.且关闭复原电压发生器，由此进入第二次循环。
数学分析:输入Vx>0,则积分输出:∴----------------=∴-=-=⎰)122(11101xV RC V T T RC x V Vxdt RC V A T A 转换频率：)132()(121-------=≈=V V RC x V RC V x V T f A理解： 【1】VA=V1-V2，在T1时间内积分电压的累计是上下限电压的差。
【2】因反向积分输入电压VB 》Vx ，RC 很小，T2非常小。
图15 V-F变换型AD转换器工作波形(2)定电荷复原型VF转换器基本结构:积分器,比较器,复位电路。
其中复位电路包括:定时器,模拟电子开关,恒流源。
开始时,S断开,积分器仅对输入Vx积分。
•积分输出Vo1<=Ek时,比较器负跳变,启动定时器产生脉宽为Tk的负脉冲。
这个负脉冲•使电子开关闭合。
此时,恒定电流也参与积分运算。
在脉宽为Tk的负脉冲期间,由于恒电流为负且幅值大于被测电流,故迫使积分输出作反向运算。
Tk后电子开关断开,积分运算又进入第二周期。
图16 定电荷复原型V-F变换型AD转换器框图(3)双积分V-T型AD转换器顾名思义，这种AD转换器的一次转换周期需要进行两次积分运算。
第一次积分：称定时积分。
在约定的时间内对输入电压Vx进行反向积分；Vx越大，则积分输出幅值也大。
图17 两次积分运算第二次积分：称定量积分。
对约定的基准电压VB进行反向积分，这是继第一次对Vx 积分后作反向积分，则原积分输出幅值越大，则本次积分时间也长。
•第一次积分完成了对输入电压的幅值与极性的判断。
第二次积分完成了输入电压转换为时间间隔：V—ΔT。
工作原理第一次积分运算:积分器对输入电压进行积分:令输入电压的平均值:代入上式:在规定的时间内t=T1,积分输出正比于输入电压的平均值。
第二次积分运算:积分器对基准电压进行积分:若积分过零:由此,第二次积分所需的时间:显然,第二次积分所需的时间T2与输入平均电压呈正比。
如果转换器的时间长短是由计数器稳频计数来确定的,那么有:【1】转换过程:预备阶段:在外部发出一个启动信号，转换器通过控制逻辑电路完成如下工作：计数器复位;积分电容电荷释放;接通K1输入通道。
【2】采样阶段:t=t1，开始对输入电压进行定时积分，打开计数器闸门开始计数。
积分时间T1由计数器计满溢出为限。
【3】比较阶段:断开K1接通K2或K3的基准电压输入通道，要求积分运算朝反方向变化。
【4】结束阶段:比较积分同时计数,直到积分输出为零,计数器所计的数N2代表T2的大小。
工作波形：图18 双积分AD转换器工作波形以型号为MC14433的3位半双积分AD转换器为例：设采样时间T1内的计数脉冲数为2000，基准电压选2000mV。
且有：上式表明计数脉冲N2可以直接表示以mV为单位的模拟输入电压。
双积分AD转换器的特点：【1】抗干扰能力强：通常工频干扰是环境最大的干扰源，并且会通过输入迭加到真信号作积分运算。
令:工频交流干扰电压窜入输入端:其中:第一项为真实信号,第二项为伪信号,即干扰信号。
通过采样定时积分:其中:第一项为真实信号的采样积分,第二项为伪信号的积分,要求通过积分运算消除掉。
要满足条件:（n=………）•推导结果说明:采样时间T1若取工频的整倍数时可以完全消除干扰影响。
【2】转换稳定性好：参见定量积分运算关系:B B t B V T Vx T RCt V RC T Vx dt V RC RC T Vx 1210101⨯=∴=⨯+⨯-=--⨯-⎰ 上式表明:经过两次运算,结果于积分常数RC 似乎无关。
那么只要在短时间内积分电阻与积分电容保持稳定,对模数转换的精度不会带来影响。
同样对时钟的稳定性要求也不高。
3、荷重传感器电子称控制系统的选择不同规格的电子秤,因用途不同,对单片机执行的任务有一定的区别。
小型商业电子秤的使用环境比较好,电源较稳定,电磁干扰小。
但是秤量小,为了便于移动,要求电消耗少。
通常采用液晶、LED 、荧光管作数字显示器件。
其中液晶显示耗电少, LED 、荧光管作数字显示的亮度高, 耗电也明显高多了。
液晶显示显示的控制比较复杂,普通电路难以实现,所以需要单片机来控制。
电子秤需要把货物的重量和相应金额形式显示给买方。
除了需要运算外，还要求能通过键盘输入当前商品的单价。
没有单片机要实现这些功能是十分困难的。
大吨位电子秤除了具备小型电子秤的全部功能，还要考虑环境影响。
如行车型门式电子秤中的电动机频繁启动与制动引起供电电源的波动、电磁场强度大、风力大、震动强烈。
稳压与抗干扰与滤波要求特别高，有时还要求随时测量风力、温度变化等。
另外还有防止超载的保护功能的设置等。
总而言之，有了单片机就可以通过程序设计解决了传统电路无法很好解决的问题。
目前在检测显示仪表中运用最多的是MCS51系列的单片机型号为89C51、89C52，均为40引脚。
近几年来20引脚的89C2051单片机颇受研发人员欢迎。
因为对某些功能较简单，数据容量较少的仪表，使用89C2051单片机使整体尺寸更小。
1、89C51单片机的基本特性89C51单片机为40引脚的大规模集成电路，如图所示。
