數(shù)字電子秤的中期報告.doc

《數(shù)字電子秤的中期報告.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、畢業(yè)設(shè)計中期檢查報告題目數(shù)字電子秤的制作學(xué)生姓名姚鵬飛學(xué)號所在院(系)電氣工程學(xué)院專業(yè)班級自控093班指導(dǎo)教師李娟2013年4月25日中期報告對于中期報告，按照前面的開題報告中的要求內(nèi)容，即完成整個系統(tǒng)的軟件和硬件的基本結(jié)構(gòu)與設(shè)計?，F(xiàn)就硬件部分的設(shè)計作如下說明：一，電子秤的基本結(jié)構(gòu)：電子秤是利用物體的重力作用來確定物體質(zhì)量（重量）的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量大小、參數(shù)、或特性。不管根據(jù)什么原理制成的電子秤均由以下三部分組成：（1）承重、傳力復(fù)位系統(tǒng)它是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機械、傳力復(fù)位系統(tǒng)，又稱電子秤的秤體，一般包括接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件

2、和限位減振機構(gòu)等。(2)稱重傳感器即由非電量（質(zhì)量或重量）轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計量求值的信號所用的一種輔助手段。按照稱重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直接位移傳感器（電容式、電感式、電位計式、振弦式、空腔諧振器式等）和應(yīng)變傳感器（電阻應(yīng)變式、聲表面諧振式）或是利用磁彈性、壓電和壓阻等物理效應(yīng)的傳感器。對稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系；有較高的靈敏度；對被稱物體的狀態(tài)的影響要小；能在較差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。(3)測量顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測量裝置即處理稱重傳感器信號的電子線路（

3、包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補嘗元件、保護線路等）和指示部件（如顯示、打印、數(shù)據(jù)傳輸和存貯器件等）。這部分習(xí)慣上稱載荷測量裝置或二次儀表。在數(shù)字式的測量電路中，通常包括前置放大、濾濾、運算、變換、計數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動顯示等環(huán)節(jié)。二，電子秤的工作原理：當(dāng)被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳遞到稱重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力－電效應(yīng)，將物體的重量轉(zhuǎn)換成與被稱物體重量成一定函數(shù)關(guān)系(一般成正比關(guān)系)的電信號(電壓或電流等)。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模/數(shù)（A/D）器進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的CPU處理，CPU不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)，根

4、據(jù)鍵盤輸入內(nèi)容和各種功能開關(guān)的狀態(tài)進行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來控制各種運算。運算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時，CPU發(fā)出指令，從內(nèi)存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送打印機打印。一般地信號的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及信號各種運算處理都在儀表中完成。三，總體方案論證：3.1設(shè)計的主框圖：單片機液晶顯示壓力傳感A/D轉(zhuǎn)換3.2傳感器的選擇電阻應(yīng)變式傳感器是將被測量的力，通過它產(chǎn)生的金屬彈性變形轉(zhuǎn)換成電阻變化的原件。由電阻應(yīng)變片和測量線路兩部分組成。常用的電阻應(yīng)變片有兩種：電阻絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片，本設(shè)計中采用的是電阻絲應(yīng)變片，為獲得高電阻值，電阻絲組成網(wǎng)狀，并貼在絕緣的基片上，電

5、阻絲兩端引出導(dǎo)線，線柵上面粘有覆蓋層，起保護作用。電阻式應(yīng)變片也會有誤差，產(chǎn)生的因素很多，所以測量時我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是：A．電阻絲溫度系數(shù)引起的。B．電阻絲與被測元件材料的線膨脹系數(shù)的不同引起的。對于因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使采用一批應(yīng)變片，也會因為應(yīng)變片之間稍有溫度特性只差而引起誤差，所以對要求精度較高的傳感器，必須進行補償，解決的方法是在被貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動補償騙，并從外部對它加以適當(dāng)?shù)难a償。非線性誤差是傳感器圖形中最重要的一點。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計決定，通過線

6、性補償，也可得到改善。滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。由于年合計為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以城中傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。全橋測量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)叄?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1=R2=R3=R4,其變化值△R1=△R2=△R3=△R4時，其橋路輸出電壓Uout=KEε。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差和溫度誤差均得到改善。由于條件有限，這里使用了一個電子稱的電阻應(yīng)變式傳感器。橋式測量電路有四個電阻，其中任何一個都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個對角線接入工作電壓U，另外一個對角線為輸出電壓U0。其特點是：當(dāng)四個橋壁電阻達(dá)到相

7、應(yīng)關(guān)系時，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出，可利用靈敏檢流計來測量，所以電橋能夠精確地測量微笑的電阻變化。測量電阻是電子稱設(shè)計電路中是一個重要環(huán)節(jié)，我們在制作的過程中應(yīng)盡量選擇好原件，調(diào)整好測量的范圍的精確度，以避免減小測量數(shù)據(jù)的誤差。全橋測量電橋圖它由電阻應(yīng)變片電阻R1、R2、R3、R4組成測量電橋，R1=R2=R3=R4=350Ω，加熱絲阻值為50Ω左右，測量電橋的電源由穩(wěn)壓電源Uin供給。3.3控制部分的方案選擇本設(shè)計由于要求必須使用單片機作為系統(tǒng)的主控制器,而且