模拟模块电路设计说明(称重传感器)

称重模块电路+程序（测试通过）总体电路电源+串口通讯单片机最小系统：存储模块+下载模块+蜂鸣器+矩阵键盘称重模块：淘宝链接：主程序：#include "main.h"#include "LCD1602.h"#include "HX711.h"unsigned long HX711_Buffer = 0;unsigned long Weight_Maopi = 0,Weight_Shiwu = 0;char Price_Count = 0;unsigned char KEY_NUM = 0;unsigned char Price_Buffer[3] = {0x00,0x00,0x00};unsigned long Money = 0;bit Flag_OK = 0;//**************************************************** //主函数//****************************************************void main(){Init_LCD1602(); //初始化LCD1602LCD1602_write_com(0x80); //指针设置LCD1602_write_word("Welcome to use! "); //开机画面第一行Delay_ms(2000); //延时2sloop:Price_Count = 0;Price_Buffer[0] = 0;Price_Buffer[1] = 0;Price_Buffer[2] = 0;Flag_OK = 0;LCD1602_write_com(0x80); //指针设置LCD1602_write_word("+WEI |PRI | MON ");LCD1602_write_com(0x80+0x40); //指针设置LCD1602_write_word("0.000| . | . ");Get_Maopi(); //称毛皮重量while(1){if( Flag_OK == 0){Get_Weight(); //称重//显示当前重量LCD1602_write_com(0x80+0x40);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu/1000 + 0x30);LCD1602_write_data('.');LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%1000/100 + 0x30);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%100/10 + 0x30);LCD1602_write_data(Weight_Shiwu%10 + 0x30);}KEY_NUM = KEY_Scan();if( KEY_NUM != 0x55) //当返回的不是初值时候，确认按键按下。

摘要利用所学的应变片和电桥的相关知识，组成称重传感器的电路，运用多级放大电路显示输出，差动放大电路减小误差和漂移，使输出电压与实际重量数值相等，完成传感器的设计制作。

关键词应变片悬臂梁电桥运算放大器差动放大引言随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。

正文一、课程设计目的：1、掌握电桥电路的应用；2、测试重量与双孔应变传感器产生的电压关系；3、熟悉传感器设计的步骤。

将课堂学到的理论知识应用于实践。

二、设计原理：1、称重传感器设计原理本课程设计选用的是标准商用双孔悬臂梁式称重传感器，四个特性相同的应变片贴在如图（1）所示位置，弹性体的结构决定了R1 和R3、R2 和R4 的受力方向分别相同，因此将它们串接就形成差动电桥。

当弹性体受力时，根据电桥的加减特性其输出电压为：=4（图1）设计双孔悬臂梁称重传感器应用到的原理：(1)电阻应变片电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。

他的一个重要参数是灵敏系数K。

我们来介绍一下它的意义。

设有一个金属电阻丝，其长度为L，横截面是半径为r的圆形，其面积记作S，其电阻率记作，这种材料的泊松系数是。

当这根电阻丝未受外力作用时，它的电阻值为R： R=L/S（）（1-1）当他的两端受F力作用时，将会伸长，也就是说产生变形。

设其伸长L，其横截面积则缩小，即它的截面圆半径减少r。

此外，还可用实验证明，此金属电阻丝在变形后，电阻率也会有所改变，记作。

对式（1-1）求全微分，即求出电阻丝伸长后，他的电阻值改变了多少。

传感器模块使用说明
一模块的组成
1 2 3 4 5 6
7 8 9
图一
如图一所示，各部分分别是：
1 衬套
2 上紧固螺母
3 上压板
4 压头
5 传感器
6 固定螺杆
7 下紧固螺母
8 连接螺杆
9 底板
二安装
拆开模块的出厂包装，图一所示的1，2，7，8部分应该是紧固的。

将模块的底板用螺杆或焊接与安装基础连接，上压板与计量容器的支腿用螺杆或焊接连接。

三调节
将上紧固螺母（2）和下紧固螺母（7）松开，将连接螺杆向上调节，使连接螺杆的外六角头下部与上压板凹槽底部有2mm左右的间隙；将下紧固螺母拧紧，固定连接螺杆的位置；
调节上紧固螺母的位置，使衬套完全退出上压板的通孔，调节完成后的各部分位置如图二所示，并要保证连接螺杆与上压板通孔之间保持间隙（如图三圈内所示）
图二
图三
四建议
在现场安装中，由于安装的位置不能非常的精确，在安装完成后的调整过程中往往计量容器的位置会发生偏移，导致图三中圈内所示的间隙无法保证，连接螺杆与上压板之间接触，直接导致称量数据的误差，而且由于计量容器的支腿与上压板连接后无法取出连接螺杆，只能采取气割等手段切断连接螺杆，所以建议在支腿上进行如图四所示的设计，方便在安装位置发生偏差时取出连接螺杆。

图四
五接线
传感器接线的定义如下：
红传感器激励电压正（Ex+）
黑传感器激励电压负（Ex-）
绿传感器输出信号正（Sig+）
白传感器输出信号负（Sig-）
屏蔽屏蔽（SHIELD）。

CU系列称重传感器放大电路设计一．课程设计摘要CU系列称重传感器应用了电桥电路、放大电路、平移电路和A/D转换器，具有较高的灵敏度和应用性。

本文对这种传感器的部分电路进行研究演示出仿真图。

称重传感器是压力测量传感器，它常用于静态测量和动态测量，压缩形式，具有较好的精度。

它的机械部分是由一整块的金属部分组成，所以这个基本的测量元件和它的外壳部分没有焊接过程，从而使尺寸更小，并且加强了保护等级，这种点部测量的结构，具有8个压力测量，减少因负载的不完善的应用带来的误差。

正文中首先简单描述称重传感器工作原理，且附以系统硬件设计框图，并介绍了各部分的功能及工作过程, 并具体描述了软件调试。

其次阐述了程序的流程和实现过程。

关键词：电桥三运放放大器平移电路二．设计题目及技术指标：CU系列称重传感器如右图所示，常用于压缩形式应用中静态测量和动态测量。

现该传感器需要外配放大器，将其输出的电压信号转换成AD转换器所需要的电压，AD转换器的满范围输入电压为0.5~3V。

CU系列称重传感器的技术指标如下：标准输出电阻425欧姆；标准电源电压 6V。

1、平移电路设计平移电路的公式为：运算放大器的传递函数是一条直线方程： y=±mx ±b其电路结构取决于m 和b 的符号，不同的m 和b 的符号，可以形成4个方程，因此可以由4种不同结构的运放电路实现。

V OUT =mV IN +b V OUT =mV IN －b V OUT =－mV IN +b V OUT =－mV IN －b对于每个方程，若要解出m 和b ，需要两个数据点,就是两组V IN 和V OUT, 就可以联立求解上述方程。

所选可能:V OUT =mV IN +b这种情况的电路如图2所示。

电路中的两个0.01µF 的电容是去耦电容，因为参考电压来自电源，通常参考电压是要放大的。

由图，使用叠加原理和如下方程：对比方程 V OUT =mV IN +b ，可以得到下图： 再根据m n 的值，确定电路中的电阻和V REF 的值，其中：))((212G G F R R R R R R m ++=))((211GG F REF R R R R R R V b ++=2.仪表放大器基本工作原理运算放大器工作原理图：运算放大器可以实现前一级电桥输出的微小信号使得信号可以被电表测的。

一种电阻应变式称重传感器模拟器的制作方法技术
》
1. 理论概述
电阻应变式称重传感器模拟器采用了两个变压器，将模拟称重传感器传感的模拟输出转换成数值模拟量。

这种模拟器是由一台可变电阻变压器和一台数字模拟电路部件组成的，它们分别负责了模拟称重传感器的电阻变化和量化输出。

2. 电路结构
电阻应变式称重传感器模拟器的电路构成如下：
① 可变电阻变压器：可变电阻变压器负责变换模拟称重传感器的电阻变化，使其可以被后续的电路看到。

② 数字模拟电路部件：数字模拟电路部件负责模拟称重传感器电阻变化的量化输出。

3. 使用方法
本模拟器用于模拟称重传感器的信号输出，使其可以被后续的电路看到。

确定模拟器的安装位置，在电源处连接电源，然后将信号线连接到模拟器和被测仪器的输入端，最后，在可变电阻变压器和数字模拟电路部件处调节参数，完成模拟器的设置。

4. 注意事项
使用可变电阻变压器时，首先要确保可变电阻变压器的容量满足所需的称重系统的承载能力；其次，要确保可变电阻变压器的精度满足所需的精度；最后，要确保可变电阻变压器的量程满足所需
的范围。

东北石油大学课程设计2012年6 月25任务书课程传感器课程设计题目称重传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名黄俊学号0906********主要内容：使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。

设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示**.**千克，并有相应的手动校正电路。

基本要求：1．设计以测量显示部分电路为主；2．要绘制原理框图；3．绘制原理电路；4．要有必要的计算及元件选择说明；5．提供元件清单；6．如果采用单片机，必需绘制软件流程图主要参考资料：[1]黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M].电子科技大学出版社,2004[2] 王琦.电阻应变式称重传感器的设计[J].木材加工机械.2005(3)[3] 缪少勇.浅谈称重传感器工作原理及故障排除[J].科学之友.2010(14)[4] 施昌彦.称重传感器计量规程[J].试验技术与试验机.1987(4)[5]张国维.测控电路[M].机械工业出版社,2007完成期限2012.6.25—2012.6.29指导教师专业负责人2012年6 月25 日摘要在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤，但是随着社会的进步、科学的发展，我们对其要求操作方便、易于识别。

随着计量技术和电子技术的发展传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。

电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点，且能在恶劣环境下工作，在力、压力和重量测试中有非常广泛的应用，力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。

所以电阻应变式力传感器制作的数显电子秤具有准确度高易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。

关键词：称重传感器、电阻应变计、精度、显示目录一、设计要求 (1)二、方案设计 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (4)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (6)1、测量电路 (6)2、差动放大电路 (7)3、A/D转换 (8)4、显示电路设计 (9)5、系统需要的元器件清单 (10)六、总结 (11)称重传感器应用电路设计一 、设计要求使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。

称重传感器模块使用说明一、产品概述二、产品组成1.称重传感器：用于接触并测量物体的重量。

2.ADC芯片：将称重传感器输出的模拟信号转换为数字信号。

3.控制电路：控制和管理模块的工作状态。

4.通信接口：可以通过串口或其他通信方式与外部设备进行数据传输。

三、产品特点1.高精度：称重传感器模块具有高度精确的重量测量能力，能够满足大多数工业生产的需求。

2.高灵敏度：传感器模块对重力的感应能力非常敏感，能够准确测量物体的微小重量变化。

3.高稳定性：传感器模块采用优质材料和精密工艺制造，具有良好的稳定性和耐用性。

4.简单易用：该模块具有简单的操作界面和易于理解的数据输出，用户无需过多专业知识即可使用。

四、使用说明1.连接电源：将称重传感器模块连接到稳定的电源，确保电压稳定。

2.连接通信接口：将模块的通信接口连接到外部设备，如计算机或显示屏。

3.定位物体：将要测量重量的物体放置在称重传感器上，并确保物体与传感器接触良好。

4.开始测量：通过外部设备或模块上的按钮启动测量过程。

5.数据输出：传感器模块将测量的重量数据转换为数字信号，并通过通信接口输出给外部设备。

6.数据处理：外部设备可以根据需要对接收到的数据进行进一步处理、存储或显示。

五、注意事项1.避免超载：在使用称重传感器模块时，要注意物体的重量不要超过传感器的最大测量范围，否则可能会损坏传感器。

2.避免震动：在测量过程中，尽量避免对传感器模块施加外力或产生震动，以免影响测量结果。

3.定期校准：为了确保测量结果的准确性，建议定期对传感器模块进行校准，校准方法可以参考产品说明书。

4.防尘防水：尽量避免将传感器模块暴露在潮湿、尘土较多的环境中，以免影响模块的性能和寿命。

六、常见问题与解决方法1.测量结果不准确：可能是因为传感器模块没有校准或者校准不准确，请重新进行校准。

2.无法通信：请检查通信接口的连接是否正确，确认外部设备的通信端口是否开启。

3.传感器损坏：传感器模块很敏感，请避免在使用时施加过大的外力。

东北石油大学课程设计2012年6 月 25任务书课程传感器课程设计题目称重传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名黄俊学号 0906********主要内容：使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克.设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示＊*.＊*千克，并有相应的手动校正电路.基本要求：1．设计以测量显示部分电路为主；2．要绘制原理框图；3．绘制原理电路；4．要有必要的计算及元件选择说明；5．提供元件清单;6．如果采用单片机，必需绘制软件流程图主要参考资料：［1］黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M］.电子科技大学出版社,2004[2] 王琦.电阻应变式称重传感器的设计［J].木材加工机械.2005(3）[3］缪少勇。

浅谈称重传感器工作原理及故障排除［J］.科学之友。

2010(14）[4］施昌彦.称重传感器计量规程［J]。

试验技术与试验机。

1987（4)[5] 张国维.测控电路［M］.机械工业出版社，2007完成期限 2012.6.25—2012.6。

29指导教师专业负责人2012年 6 月 25 日摘要在我们生活中经常都需要测量物体的重量,于是就用到秤，但是随着社会的进步、科学的发展,我们对其要求操作方便、易于识别。

随着计量技术和电子技术的发展传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。

电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点，且能在恶劣环境下工作，在力、压力和重量测试中有非常广泛的应用，力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点.所以电阻应变式力传感器制作的数显电子秤具有准确度高易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。

关键词：称重传感器、电阻应变计、精度、显示目录一、设计要求 (1)二、方案设计 (1)1、方案说明 (1)2、方案论证 (2)三、传感器工作原理 (2)四、电路的工作原理 (4)五、单元电路设计、参数计算和器件选择 (6)1、测量电路 (6)2、差动放大电路 (7)3、A/D转换 (8)4、显示电路设计 (9)5、系统需要的元器件清单 (10)六、总结 (10)称重传感器应用电路设计一、设计要求使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。

太原理工大学课程设计任务书模拟电子技术课程设计说明一、 课程设计题目：称重传感器二、 设计要求某系列称重传感器需要外配放大器，将其输出的电压信号转换成AD 转换器所需要的电压，AD 转换器的满范围输入电压为1V~4V 。

该系列称重传感器主要技术指标如下： 标准满量程负载 50Kg 灵敏度 2mV/V 标准输出电阻 350Ω 供桥电源电压 10V三、 参考电路四、 工作原理该电路由三部分构成：基本电压源电路、测量电桥电路、放大电路。

本实验中，需基本电R3压源电路、放大电路以及偏移电路。

1、基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的10V 基准电压，采用5V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。

2、放大电路：放大电路用于测温桥输出的微小电压变化（△V ）放大，使其满足性能要求。

放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差放放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。

3、偏移电路：本例中，还需对放大后的信号进行偏移处理，将放大信号接入差分比例运算电路。

五、 参数计算1、基准电源电路 （1）1J R .2J R .F R 的计算基准源输出电压为10V ，稳压管电压为5V ，取稳压管的稳定电流为10mA 。

根据基准源电路有=01V 10V ，=Z V 5V .Z J J V R R V )1(1201+= 所以121J J R R += 2 得到12J J R R =1选1J R =1K Ω，可得RJ2=1K Ω。

由于JF JFZI R V V =-01 若取JF I =10mA,则有 得到RJF=500Ω。

（2）3J R 电阻和4J R 的计算：由稳压管开始启动的条件：Z D S J J J V V V R R R +≥+434取Vs=11.5V ，则4J R =1K Ω，得到3J R =1K Ω 2、放大电路的计算（1）将输入电压放大为0-3V因为满量程灵敏度，就是在5KN 时，每1V 供桥电压的灵敏度为2mV/V ，所以满量程时放大电路输入电压：Vi=10*2=20mV假设Vi1=20mV ，Vi2=0V 时，输出电压为'0V =3V ，对于放大器有1)21(12340Vi R RR R V Y Y Y Y +=一般希望34Y Y R R 和12Y Y R R 有相同的数量级。

SX-TJ11型称重模块说明书第一章技术规格1.1一般技术规格供电电源：直流9~28VDC功耗：<1W工作电流：根据外接传感器数量和供电电压而异适用环境：温度：-40~85℃湿度：10%~95%（无凝露）防护等级：IP65安装方式：安装孔固定重量：≈0.25kg1.2模拟部分适用的传感器类型：适用于所有电阻式应变式测力与称重传感器传感器激励电压：5VDC±3%，最大电流100mA输入信号范围：±11mV温度系数：≤（读数的0.001%+0.3d）/℃非线性误差：≤0.003%F.S.内部分辨率：1/16777215稳定显示分辨率：1/10000采样速率：12次/50次可配置采样方式：Sigma Delta1.3通信部分通信方式：RS485通信协议：MODBUS RTU通信参数：9600,8,n,1电气隔离：1000VDC支持波特率：2400、4800、9600、19200、384001.4设备功能标定方式：全数字化，所有操作均可通过RS485总线完成开机置零：0~65535字动态追零：0~65535字快速标定：有去皮范围：0~65535字手动去皮：有第二章技术规格2.1安装环境○本变送器属于精密电子仪器，安装、连接、操作都应十分小心。

○虽然本产品满足工业级温度范围，但是为了保证本变送器的精度，请尽量避免将变送器安装在阳光直射或温度会突然变化的环境中。

○确保变送器有足够的空间透气散热。

○变送器只能防护正常的泼溅水，不可在可能浸泡的环境中使用。

○请避免本变送器的剧烈震动、撞击。

○切勿在任何存在爆炸危险的场所安装本变送器。

2.2电源○电源供应：9~28VDC，容量足够，无瞬变，杂波信号。

○变送器内部可能会形成冷凝，建议始终为变送器接通电源，或定期开盖检查冷凝情况。

○使用适当的电源线，确认电源线的额定电压或电流都满足要求，如果不够的话可能引起漏电或火灾。

○特别注意，在多机取电时，请按照如下方式接电源线：2.3接口连接2.4传感器连接○本变送器适用所有的电阻应变式传感器○传感器的输出信号非常弱，请尽量缩短信号线缆长度，禁止将信号线与动力线扎在一起，否则变送器可能受到干扰而影响测量精度。