數(shù)顯電子秤的設(shè)計(jì)【開題報(bào)告】

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：　　　　數(shù)顯電子秤的設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　專業(yè)：電子信息工程1選題的背景、意義數(shù)顯電子秤是現(xiàn)今生活中常用的電子稱重衡器，在各大超市、大中型商場、物流配送中心都可以見到。數(shù)顯電子秤在結(jié)構(gòu)和原理上取代了傳統(tǒng)的機(jī)械式稱量衡器。與傳統(tǒng)的機(jī)械式稱量衡器相比較，數(shù)顯電子秤具有稱量精度高、應(yīng)用范圍廣、易于操作使用等優(yōu)點(diǎn)，在工作原理、結(jié)構(gòu)和材料上都是全新的計(jì)量衡器[1]。數(shù)顯電子秤的設(shè)計(jì)是通過壓力傳感器采集到被測物體的確切重量并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號。輸出的電壓信號通常會很小，需要相應(yīng)的放大電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線性放大。放大

2、后的模擬電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號量被送入到主控電路的單片機(jī)中，再經(jīng)過單片機(jī)控制譯碼顯示器，就可以顯示出被測物體的確切重量。現(xiàn)在市場上使用的稱量工具，有些是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有些是運(yùn)行不可靠，成本高，精度穩(wěn)定性也不好，調(diào)正的時間長，易損件多，維修困難，能源消耗大。現(xiàn)在市場上電子秤產(chǎn)品的整體水平不高，部分小型企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量差且技術(shù)力量薄弱，缺乏產(chǎn)品的開發(fā)能力，電子秤產(chǎn)品質(zhì)量處在低水平層次[2]。所以，有針對性地開發(fā)出一套有實(shí)用價值的電子秤系統(tǒng)，從技術(shù)上克服上述諸多缺點(diǎn)，改善電子秤系統(tǒng)在應(yīng)用中的不足之處，具有現(xiàn)實(shí)意義。從20世紀(jì)70年代開始,在世界范圍

3、內(nèi)掀起了一股“電子稱熱”,各先進(jìn)工業(yè)國都很重視傳感技術(shù)和電子稱的研究、開發(fā)和生產(chǎn)[3]。傳感技術(shù)經(jīng)已成為重要的現(xiàn)代科技領(lǐng)域,電子稱及其系統(tǒng)生產(chǎn)已經(jīng)成為了重要的新興行業(yè)。我國生產(chǎn)的電子秤產(chǎn)品主要是屬于靜態(tài)衡器電子稱，在計(jì)量要求、功能和外形上已達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，而且在價格上又低于國外的同類產(chǎn)品，具有較好的出口潛力；但動態(tài)衡器電子稱，與國外的同類產(chǎn)品還有一定的差距，尤其是在動態(tài)穩(wěn)定性上存在較大距離，我國進(jìn)口的電子稱大多數(shù)就是這類產(chǎn)品。我國的電子衡器要想打入國際市場，參與國際競爭。這就要求企業(yè)必須以技術(shù)為先導(dǎo)、以質(zhì)量為中心、以管理為基礎(chǔ)，努力提高制造技術(shù)

4、與制造工藝水平，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。增強(qiáng)國際市場競爭能力。我們要從觀念上、技術(shù)上和管理上迅速趕上，與時俱進(jìn)、開拓創(chuàng)新、以提高制造技術(shù)與制造工藝水平為突破口，主要解決電子衡器中的工程化產(chǎn)品的定型設(shè)計(jì)。努力提高批量生產(chǎn)的能力，使我國的民族衡器工業(yè)走上健康持續(xù)發(fā)展的軌道[3]。2相關(guān)研究的最新成果及動態(tài)　　電子秤不僅要向高精度、高可靠性方向發(fā)展,而且更需要向多種功能的方向發(fā)展?，F(xiàn)在電子秤的附加功能主要有以下幾種:（1）電子秤附加了處理計(jì)算機(jī)信息補(bǔ)償裝置,可以進(jìn)行自診斷、自校正和多種補(bǔ)償計(jì)算和處理。（2）具有皮重、凈重顯示等特定功能。（3）附加了特殊的數(shù)據(jù)處理功能?，F(xiàn)在

5、的電子秤附加了多種計(jì)算和數(shù)據(jù)處理功能,以滿足于多種使用的要求[4]。今后,隨著電子科技的飛速發(fā)展,電子秤技術(shù)的發(fā)展將會日新月異。而且,功能更加齊全的高精度先進(jìn)電子秤將會不斷問世,其應(yīng)用范圍也會更加廣5]?，F(xiàn)在，在世界各國常用的衡器中，無論是利用杠桿原理的各種秤，還是利用彈性元件的回復(fù)力與被測物體的重力達(dá)到平衡來測量質(zhì)量的秤，都離不開兩個必須的條件：一個是重力場，另一個是靜力平衡。第一個說明了現(xiàn)代各種秤都不能用于無重力場的場合，第二個說明了各種秤都必須待其保持平衡時才能進(jìn)行測量。因此，將這些秤稱為靜態(tài)秤，所用的方法稱為靜態(tài)稱重法[6]。在科研生產(chǎn)當(dāng)中，常常會遇

6、到運(yùn)動中的物體需要稱重，或在外界有振動源干擾的條件下需要稱重，這時靜態(tài)秤就無能為力了，如果采用“靜態(tài)標(biāo)定，動態(tài)使用”的稱重傳感器測量系統(tǒng)的方案去實(shí)現(xiàn)，就引出了稱重傳感器測量系統(tǒng)的動態(tài)性能和動態(tài)誤差問題。稱重傳感器測量系統(tǒng)用于靜態(tài)和動態(tài)測量的區(qū)別是：從時間域來看，靜態(tài)測量時，傳感器的輸出與時間無關(guān)，即不隨時間變化；動態(tài)測量時，傳感器的輸出與時間有關(guān)，即隨時間變化包括瞬態(tài)變化和連續(xù)變化。從頻率域來看，靜態(tài)測量時，其輸出信號頻譜只有零數(shù)；而在動態(tài)測量時，其輸出信號頻譜則有各種頻率成分，對周期信號為分離頻譜，對非周期信號為連續(xù)頻譜。采用“靜態(tài)標(biāo)定，動態(tài)使用”的方法，

7、首先必須進(jìn)行靜態(tài)標(biāo)定，以確定傳感器的靜態(tài)特性，它是動態(tài)測量的基礎(chǔ)和依據(jù)，然后，對傳感器的動態(tài)特性進(jìn)行校準(zhǔn)，確定傳感器的動態(tài)誤差，包括幅值誤差和相位誤差。其中主要是動態(tài)幅值誤差[7,8]。在傳感器稱重系統(tǒng)中，只有當(dāng)動態(tài)誤差為零或在所規(guī)定的誤差范圍內(nèi)時，動態(tài)測量結(jié)果才與靜態(tài)性能一致，否則該稱重系統(tǒng)便是非線性的。即，在動態(tài)測量時，如果不考慮動態(tài)特性，即使傳感器測量系統(tǒng)的靜態(tài)性能很好，也會產(chǎn)生較大的測量誤差。實(shí)踐證明，“靜態(tài)標(biāo)定，動態(tài)使用”的方法，只是以靜看動，其本質(zhì)還是靜態(tài)稱重，并沒有從根本上解決靜態(tài)稱重方法存在的問題。近年來，日本、美國一些學(xué)者為從根本上解決這一

8、問題，以便能在宇宙空間和運(yùn)動中進(jìn)行稱重，開展了許多研