传感器应用-电子秤制作汇总
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用称重传感器制作的数显电子秤数字电子秤是一种常见的精密仪器,它称重精确,读数方便,很受人们的欢迎,但是价格却往往让人望而却步。
毕竟和普通的秤相比,其价格要高过许多。
一次买回一个便宜的称重传感器,经过一段时间的琢磨,结合网上的资料,制作了一个使用普通的数字万用表就可以直接读取重量的电子秤,称重精度为lg,最大量程3kg。
还可以通过上面的精密多圈电位器,自己设定电子秤斜率,满足你直观的读数需要。
称重传感器本身是一个精密电阻,当重物加在上面的时候电阻就会有微小的变化,这时加在这个电阻上的电压也会有变化,不过,由于变化比较小,所以必须放大才能够测量,在该传感器自带的配套电路板中,使用了CMOS四运放LMC660AIM。
它具有高阻抗的输入缓冲级和极低的偏置电流,同时又具有126dB的电压增益,单电源供电,很适合做称重传感器的放大电路。
LMC660AIM有四个运放单元,这里只使用了一个ICla,其它三个为了防止干扰将其作为电压跟随的方式。
实际接线非常简单,只需要对配套电路板上的LMC660AIM的IC la进行电压测量就可以了,其电路图如下图。
LMC660AIM的①、②脚分别和电位器相连,再接万用表测量就可以了,电位器的作用是调整电子秤斜率的。
电路焊好以后,然后按下图的样式安装就可以了。
首先需要用合适螺丝将传感器固定在一稳定的平台上,以我的图片为例,是固定在一个磁带盒子上的,然后再在传感器的另外一头,固定一个光盘就可以做为托盘了。
然后再把万用表针插在接头里,接上电源(12V,正负无所谓,电路中还有个整流部分).微调电位器,当电压指示在11 5.OmV的时候,则此时的斜率就是正常的O.1mV/1g(这个数据是测量得来的)。
然后需要用标准物品进行校准,最简单的方法是使用一元硬币,每个6g,你可以准备5个左右的硬币,依次加进去,检查是不是每次增加6g。
在检测完成以后,再进行大重量的实验,加上一个500g左右的重物,然后再依次加入这6个硬币,这时候应该仍然是每次增加6g。
传感器在电子秤中的设计和应用摘要:在我们的生产生活中,电子秤的应用范围相当广泛。
一个物体被称量,其重量通过压力传感器的转换和处理,变为电压信号。
将这种微弱的电压信号利用信号放大电路放大,再由A/D转换器转换为相应的数字信号送入主控电路,最后呈现在显示屏上,显示被称量物体的重量。
在电子秤的设计中,传感器起到了至关重要的作用。
关键词:传感器;电子秤;设计;应用引言在我国各项经济获得平稳增长的今天,家庭和个人对各种便携式小型秤的需求越来越大。
早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的,随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低,模拟控制已经慢慢被数字控制替代,而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式,其精度与可靠性也都有明显的提高。
1传感器对电子秤的重要性电子秤系统分为五个部分,分别是测量、控制、键盘、数据显示和电路电源。
测量部分就是利用压力传感器和放大电路进行数据采集。
控制部分是利用单片机来进行数据处理。
传感器在设计中的作用,就是将物体的重量转化为能被识别和传递的电信号。
传感器对电子秤而言,就像是人类的感觉器官,感受其所承受的物体之重。
2利用传感器测量并采集数据2.1电阻应变式传感器的测量电路应变片是用粘结剂粘贴到被测件上的,这就要求粘结剂形成的胶层必须准确迅速地将被测件的应变传递到敏感栅上。
选择粘结剂时必须考虑应变片和被测件的材料性能,要求粘接力强,粘接后机械性能可靠,电绝缘性良好等。
常用的粘结剂类型有硝化纤维素型,氰基丙烯酸型,聚酯树脂型等。
综合考虑经济性和目标的硬性要求,我们采用了聚酯树脂型。
金属丝的原始长度L,半径r,受力F作用后长度为L+ΔL,半径为r-Δr,根据金属丝的电阻计算公式:R=ρL/S,由R的全微分得到R的相对变化,表达式:式中:ΔL/L为长度的相对变化,即应变ε;ΔS/S是截面积的相对变化;Δρ/ρ是电阻率的相对变化。
对于金属丝的变形,有:式中:μ为泊松比,它反映了金属丝变形后长度的相对变化ΔL/L和半径的相对变化Δr/r之间的比例关系。
基于电子应变式传感器电子称的制作电子称是一个广泛被应用于各种领域的重要设备,它能够准确测量物体的质量,并且在工厂、实验室和物流等场合得到了广泛的应用。
电子称的制作可以采用不同的技术,而其中基于电子应变式传感器电子称就是一种非常流行的方法。
本文将介绍这种电子称的制作过程以及其应用。
首先,必须要先了解一下电子应变式传感器。
它是一种测量应力(strain)的设备,应力是物体在外力作用下的形变程度。
电子应变式传感器利用应变片(strain gauge)来测量应力,应变片是一种薄膜电阻器,它随着应力的变化而变化。
当有物体施加在应变片上时,应变片的电阻值也会随之变化,这样就可以通过检测电阻值的变化来计算物体的应力。
电子应变式传感器的优点是精度高、测量范围广、可靠性高等,因此在各种场合得到了广泛应用。
要制作基于电子应变式传感器的电子称,需要以下材料和设备:1. 应变片(strain gauge):用于检测物体施加的应力。
2. 操作放大器(operational amplifier):用于放大应变片的信号。
3. A/D转换器(analog-to-digital converter):用于将模拟信号转换为数字信号。
4. 微控制器(microcontroller):用于输入和处理数字信号。
5. 电子秤外壳、负载皿和其他机械部件。
6. 电源。
制作基于电子应变式传感器的电子称的具体步骤如下:1. 制备应变片:应变片是用于检测物体施加的应力的部件,它需要按照需求的规格进行制备。
一般来说,应变片是由一块金属片和薄膜电阻器组成的。
应变片制备好后需要将其固定在电子秤的负载皿上。
2. 连接电子元器件:将应变片连接到操作放大器,再将操作放大器连接到A/D转换器和微控制器。
通过这些电子元器件的连接,可以将应变片检测到的应力转化为数字信号,然后进行处理。
3. 校准:在使用电子称前,必须对其进行校准。
校准的目的是调整电子元件的参数,使得电子称能够准确地测量相应的质量值。
制作电子秤报告1. 引言本报告旨在介绍制作电子秤的过程和结果。
电子秤是一种用于测量重量的设备,使用传感器对物体施加的力进行测量,并将其转化为数字信号。
在本报告中,我们将介绍电子秤的原理、设计过程和测试结果。
2. 原理说明电子秤的工作原理基于牛顿第二定律,即F = m * a,其中F是施加在物体上的力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
电子秤通过传感器测量施加在物体上的力,并转化为电信号,然后使用电路和算法将该信号转化为对应的质量。
电子秤通常由以下几个部分组成: - 传感器:用于测量物体施加的力,常见的传感器有应变片传感器和压力传感器。
- 模拟电路:将传感器输出的电信号放大和处理,以提高测量的准确性。
- 数模转换器:将模拟信号转化为数字信号,以便于电子设备的处理和显示。
- 显示屏:用于显示测量结果。
3. 设计过程3.1 选取传感器传感器是电子秤的关键组成部分,其准确度和灵敏度直接影响测量结果的准确性。
在选取传感器时,我们需要考虑以下几点: - 测量范围:传感器应能够满足预期的测量范围,通常根据应用场景来确定。
- 准确度:传感器的准确度应满足测量要求。
- 稳定性:传感器在长时间使用过程中是否稳定,尽量选择稳定性较好的传感器。
3.2 模拟电路设计模拟电路负责放大和处理传感器输出的微小电信号,以提高测量的准确性。
在设计模拟电路时,我们需要注意以下几点: - 放大比:选择合适的放大比,使得传感器输出的信号能够被放大到数模转换器可以接受的范围内。
- 滤波:添加滤波电路,以去除传感器输出中的噪声信号,提高测量结果的稳定性。
- 电源稳定性:保证电源电压的稳定,以避免对测量结果的影响。
3.3 数模转换器和显示屏选择数模转换器负责将模拟信号转化为数字信号,方便后续电子设备的处理和显示。
显示屏用于显示测量结果。
在选择数模转换器和显示屏时,我们需要考虑以下几点:- 分辨率:数模转换器的分辨率应能够满足测量的精度要求。
《传感器原理及应用》基于压力传感器的电子秤
设计实验报告
1.实验功能要求
压力传感器把压力信号转换为电信号,经放大器处理,通过HX711在数码管显示压力数据在数码管。
2.实验所用传感器原理
原理:
上下表面各有一个应变片,每个应变片内有两个压力电阻,四个电阻组成全桥式电路(提高测量精度)。
将应变片粘贴到受力的力敏型弹性元件上,当弹性元件受力产生变形时,应变片产生相应的应变,转化成电阻变化。
如右图所示电桥电路,力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化,通过测量输出电压的数值,再通过换算即可得到所测量物体的重量。
3.实验电路
4.实验过程
将电子秤大致能划分为三大部分,数据采集模块、控制器模块和人机交互界面模块。
其中数据采集模块由压力传感器、信号的前级处理和A/D 转换部分组成。
转换后的数字信号送给控制器处理,由控制器完成对该数字量的处理,驱动显示模块完成人机间的信息交换。
此外添加了一个过载、欠量报警提示的特殊功能。
5.
6.如图2-1(上图为本系统的设计图)
为了方便程序调试和提高可靠性,程序设计采用自上而下、模块化、结构化的程序设计方法,把总的编程过程逐步细分,分解成一个个功能模块,每个功能模块相互独立,每个模块都能完成一个明确的任务,实现某
个具体的功能。
本设计按任务模块划分的程序主要有初始化程序、主程序,A/D转换子程序、显示子程序、键盘处理子程序。
利用变极距式电容传感器制作电子秤实验报告实验目的:通过利用变极距式电容传感器制作电子秤的实验,了解电子秤的工作原理和制作方法。
实验材料:变极距式电容传感器、电子称制作电路板、放大器电路板、称重传感器盖板、秤盘实验原理:电子秤是利用传感器测量物体重量,将重量数值转化为电信号,再通过电路处理数字信号,并通过显示器等输出设备显示精准的数值信息。
电子称的传感器一般使用电容传感器。
电子称原理中,利用变极距式电容传感器,将感受到的物体重量转化为电容值。
当物体放置在秤盘上时,秤盘和固定在下方的电容板之间的空气电容将发生改变,电容值发生变化。
电容板上的电荷会随着压力变化来回移动,导致电荷分布的改变。
传感器的电路测量电容的变化,将其转化为数字数值输出,最终显示于电子秤面板上。
实验步骤:1. 将变极距式电容传感器、电子称制作电路板、放大器电路板、称重传感器盖板、秤盘等材料准备妥当,清洁干净。
2. 固定电子秤制作电路板在电路盒子上,将箭头“IN+”接在VCC上,“IN-”接在GND上,输出端“OUT”接在放大器电路板上。
3. 编写程序代码,指定Arduino的端口、初始化运行,设定工作方式,进行校准调试。
4. 将传感器和放大器与示波器连接,调节示波器的工作模式,观察输出端的波形。
5. 将秤盘接在传感器盖板上,将传感器盖板安装在电路盒子上,调整秤盘位置,使其水平稳定。
6. 安装电池或电源,将Arduino连接到计算机,将程序烧写入Arduino。
7. 放入不同重量的物体,观察电子秤显示器中的数值变化是否与实际重量相符。
实验结论:通过利用变极距式电容传感器制作的电子秤,可以精准测量物体重量。
在实验中,我们可以观察到电容值的变化会导致电子秤输出值的变化,可以利用这个关系来进行精准的重量测量。