下载文档原格式
电子行业电子称测量电路1. 引言电子行业中的电子称被广泛应用于各种测量和称重的场合。
电子称测量电路是电子称的核心元件，它将输入信号转换为可读的数字显示结果。
本文将介绍电子行业中常见的电子称测量电路的工作原理和设计要点。
2. 电子称测量原理电子称的测量原理基于力传感器和电桥电路。
力传感器通过测量物体对称重的压力来确定物体的质量。
它通常由应变片和补偿电阻组成。
应变片是一种根据力的大小而产生微小变形的材料。
当力施加到应变片上时，它会发生微小的变形，这导致其电阻值发生变化。
通过测量电阻值的变化，可以确定施加到传感器上的力的大小。
电桥电路的作用是将传感器的微小变化转换为可读的电压。
电桥电路采用了四个电阻元件，它们分别为变阻器、电桥电阻、感应电阻和参考电阻。
通过调整变阻器的阻值，使得电桥电路平衡，从而在输出端产生电压。
电压的大小和方向都与传感器受力相关，因此可以通过电桥电路来测量物体的质量。
3. 电子称测量电路的设计要点3.1 传感器选择电子称的测量精度和灵敏度主要由传感器决定。
选择适合的传感器至关重要。
常见的传感器有压阻式、电容式和电磁式等。
根据实际需要和预算情况，选择合适的传感器以获得所需的测量精度和灵敏度。
3.2 电桥电路设计电桥电路是电子称测量电路的核心部分，合理设计电桥电路能提高电子称的测量精度和稳定性。
电桥电路应该具有高的灵敏度和抗干扰能力。
设计时可以采用差分放大器和滤波电路来增强信号的增益和抑制噪声。
3.3 供电电路设计电子称的测量电路需要稳定的供电电压。
供电电路的设计应确保供电电压的稳定性和精度。
一般可以采用电流限制器、稳压器和滤波电路来提供稳定的电源。
3.4 输出显示电路设计电子称测量电路的输出通常是数字显示。
输出显示电路应具有高的分辨率和稳定性。
可以采用模数转换器（ADC）和数码管等设备来实现数字输出。
4. 总结电子行业中的电子称测量电路是电子称的核心元件，它将输入信号转换为可读的数字显示结果。
将手提式电子秤改制为数字电压表或电流表电子秤的电路如图1 所示，左侧的电桥是原力敏传感器电路，改为电压表后，电路如图 2 所示。
以 R1 、R2、 R3 取代原传感器电桥，这样可使 S+ 和 S- 输入端的共模输入仍为 1.2V。
图 1 电子秤的电路图图 2 电压表电路图经考察，电子秤模数转换电路的线性很好，可不计非线性误差，这为改制提供了极大方便。
只要核准量程内的一点，则全量程各点都能保证准确。
核准 R3 是保证精度的关键。
方法是在两表笔之间接入电源，10 ～40V 都可以（原电子秤最大称重40kg, 所以最大显示40.00），同时在测试用的电源两端并接一个高精度的电压表，举例: 若用的是 24V 蓄电池 ( 这里特别说明，不可用各种适配器电源作测试源 )，假若高精度电压表显示指数是24.43V，则精调 R3，使改制电压表的液晶屏也显示 24.43 即可 , 然后固定 R3 的阻值。
这样就可以保证0~40V 的整个量程都是准确的了。
分度值 10mV。
制作实物及实际接线，如图 3、图 4、图 5 所示，注意图 3 的接线点在左下角，有 E+、S+、S-、E- 标注。
图 3 4 个接线点图 4 实际接线图 5 电压表成品若要增大量程，可用图 6 所示电路，R3 可按上述相同方法核准。
将高精度电压表拨到×10 挡，可测0 ～400V 电压，分度值为100mV。
图 6 大量程电压表电路我们还可以把手提电子秤改成数字电流表，电路如图7 所示，若确定满挡电流为40mA，Rc 的阻值大概在0.057Ω，比较难以把握。
可用铜导线根据截面积以及电阻率计算所需长度，再用上述类似方法精调Rc，不过，为防止损坏模数转换电路，Rc应是先估算导线长度并先焊接好，再通电测试，读数不准就再次估计导线长度并再次焊接好，再行测试，如此反复，直至准确。
与改制电压表一样，只需作准量程内的一点就可以（建议取量程内数值较大的一点调试）。
简易电子秤电路设计文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）摘要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、磅秤等装置逐步被淘汰。
而电子秤是将传感器技术、信息处理、电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
电子秤计量准确、快速方便，并且能实现自动称重和数字显示。
本作品主要以STC89C52单片机为控制核心，针对电子秤的自动称重、单价设置、金额计算与累加和去皮功能进行设计。
电子秤由六个功能模块组成，传感器模块、信号调理模块、单片机控制模块、报警模块、显示模块和按键模块。
本设计由电阻应变片桥式传感器进行数据采集，所得差模信号经HX711型芯片的放大和转换，再由单片机的控制和处理，最后在显示屏上显示重量、单价和金额等。
该设计很好的完成了设计要求，效率高，误差较小。
关键词：电子秤；STC89C52单片机；电阻应变片桥式传感器；HX711目录1 方案论证与比较传感器模块方案采用电阻应变片桥式传感器。
它主要由弹性体和电阻应变片等组成，内部线路采用惠更斯电桥。
当弹性体承受载荷产生形变时，电阻应变片受到拉伸或压缩而产生变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），从而使电桥失去平衡，产生相应的差动信号，供后续电路测量和转换。
在制作传感器时，一般采用细砂纸对构件进行交叉打磨，如有条件可采用喷砂处理。
当贴片位置固定后，取适量胶液均匀涂刷在被粘处表面，将应变计表面准确粘贴在试件表面。
要判断粘贴层是否有气泡和杂质，敏感栅有无断栅和变形。
应变片粘贴前后的阻值变化，绝缘电阻等是否符合要求。
该方案测量精度高，较为稳定，可操作性强。
信号调理模块方案方案一：采用24位AD转换芯片HX711。
HX711内部不仅集成了信号放大模块，而且包含了一款高精度的24位A/D转换器。
同时，HX711内部还集成了完成放大和转换功能所需要的一些外围电路，例如电源电路和时钟振荡电路等。
它与单片机的接口电路简单，不需要对芯片内部的寄存器进行编程。
电子秤电路设计与制作实验报告姓名：学号：指导老师：通信与信息工程学院电子秤电路设计指导书一、实验目的：本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路，要求能测量重量在0～200g 间的物体，输出为电压信号，通过调节电路使电压值为对应的重量值，电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。
二、基本原理：基本思路总体设计思路如图1所示，所测重量经过转换元件转换为电阻变化，再经过测量电路转化为电压变化，经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。
图1 基本设计思路电阻应变式传感器本设计主要通过电阻应变式传感器实现。
电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。
传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成，当被测物理量作用在弹性敏感元件上时，弹性敏感元件产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形，电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。
应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中应用最广泛的传感器之一。
1、弹性敏感元件物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为弹性变形。
具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。
弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时，能将其转换成应变量或位移量，弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。
2、电阻应变片对于一段长为L，截面积为S，电阻率为ρ的导体，未受力时电阻为 R = ρ，在外力的作用下，电阻丝将会被拉伸或压缩，导体的长度L、截面积S以及电阻率ρ等均将发生变化，从而导致其电阻值发生变化，这种现象称为“电阻应变效应”。
利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应，可以制成测量试件表面应变的敏感元件。
为在较小的尺寸范围内感受应变，并产生较大的电阻变化，通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件，即电阻应变片，通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。
摘要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、磅秤等装置逐步被淘汰。
而电子秤是将传感器技术、信息处理、电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
电子秤计量准确、快速方便，并且能实现自动称重和数字显示。
本作品主要以STC89C52单片机为控制核心，针对电子秤的自动称重、单价设置、金额计算与累加和去皮功能进行设计。
电子秤由六个功能模块组成，传感器模块、信号调理模块、单片机控制模块、报警模块、显示模块和按键模块。
本设计由电阻应变片桥式传感器进行数据采集，所得差模信号经HX711型芯片的放大和转换，再由单片机的控制和处理，最后在显示屏上显示重量、单价和金额等。
该设计很好的完成了设计要求，效率高，误差较小。
关键词：电子秤；STC89C52单片机；电阻应变片桥式传感器；HX711目录1 方案论证与比较.................................... 错误!未指定书签。
1.1传感器模块方案............................... 错误!未指定书签。
1.2信号调理模块方案............................. 错误!未指定书签。
1.3单片机控制模块方案........................... 错误!未指定书签。
1.4显示模块方案................................. 错误!未指定书签。
1.5按键模块方案................................. 错误!未指定书签。
1.6报警模块方案................................. 错误!未指定书签。
2理论分析与计算..................................... 错误!未指定书签。
2.1电阻应变片传感器............................. 错误!未指定书签。
目录第一章设计任务 (2)1.1简述电子称国内外发展现状和发展趋势1.2电子称的优势第二章总体设计与方案选定 (4)2.1理论基础2.2基本原理第三章电路调试与实验 (5)3.1设计方案3.2方案介绍及选定3.2.1方案介绍3.2.2方案选定3.3系统各部分的设计3.3.1传感器的设计3.3.2传感器的选择3.3.3测试电路设计3.3.4主要芯片介绍3.3.5方案分析3.4调试方法和实验分析3.4.1调试方法3.4.2实验结果误差分析3.4.3设计中产生错误的分析第四章设计总结体会 (16)4.1设计总计体会附录 (17)附录1 电路附录2 PCB图第一章设计任务1.1简述电子称国内外发展现状和发展趋势国内发展50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。
60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。
电子衡器制造技术及应用得到了新发展。
电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。
电子称重技术基本达到国际上20世纪90年代中期的水平,少数产品的技术已处于国际领先水平。
国内的电子秤市场中,1009左右量程的电子秤精度一般为0.019即10mg。
在研究方法上,电子称重系统的工作原理一般是将作用在承载器上的质量或力的大小,通过压力传感器转换为电信号,并通过控制电路来处理该电信号。
但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等。
国外发展在国际上,一些发达国家在电子称重力一面已经达到了较高的水平。
特别是在准确度和可靠性等方面有了很大的提高。
在称重传感器方面,国外电子秤产品的品种和结构又有创新,技术功能和应用范围不断扩大,1)美国Revere公司研制出PUS型具有大气压力补偿功能的拉压两用的称重传感器,用于高准确度检验平台,称重平台,准确度可达5000d。
