电子秤的设计报告.doc
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1、电子秤的设计报告 学号:1605111 班级:测控111姓名: 绪论手提电子秤具有称重精确度高,简单实用,携带方便成成本低,制作简单,测量准确,分辨率高,不易损坏和价格便宜等优点。是家庭购物使用的首选。其电路构成主要有测量电路,差动放大电路,A/D转换,显示电路。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模数转换,然后把数字信号输送到显示电路中
2、去,最后由显示电路显示出测量结果。一、课题任务与要求1.设计题目:便携式电子秤的设计报告2.任务与要求:1)设计一个LED数码显示的便携式电子称。2)采用电阻应变式传感器。3)称重范围01.999KG。二、系统概述1.方案比较:1)设计方案一.系统框图:. 系统设计思路、工作原理 压力传感器实现压电转换,将压力转换为电信号。经过高精度差动放大器放大后。输入给模数转换器,转化为数字信号,由该数字信号控制编码器的编码,从而控制数码管显示。该设计的优劣:a. 优点:每个模块的功能单一,且没有复杂的编程问题。在整个系统进行调试时,可以比较方便的对每个模块进行测试,能够迅速找到出现问题的模块。比较容易制
3、作。b. 缺点:使用的芯片较多,信号的噪声较大,且数码管与编码器的电路比较繁杂,在实际焊接中容易出现问题。2)设计方案二.系统框图:. 系统设计思路、工作原理:压力传感器实现压电转换,将压力转换为电信号。经过高精度差动放大器放大后。输入给模数转换器,从而控制数码管显示。该设计的优劣:a. 优点:每个模块的功能单一,且没有复杂的编程问题。在整个系统进行调试时,可以比较方便的对每个模块进行测试,能够迅速找到出现问题的模块。比较容易制作。b. 缺点:功能单一,仅能作为日常生活使用。不可有其他的功能扩展。2.方案比较 在介绍每个方案时已经对每个方案的优劣进行了阐述。以下再对每种方案的突出特点进行比较。
4、优点缺点方案一易于检查模块较多,电路复杂功能单一方案二易于检查模块最少,电路简单功能单一综述:对于方案一,它的电路连接与方案二相比较为复杂。且功能模块也较多,没有方案二易于调试。成本也相对较高。这里也不采用。综上所述,这次试验我选择了实验二为最终的设计方案。其流程如下:电阻应变式传感器输出信号数码管显示电路ICL7107三单元电路设计与分析1.元器件清单表 元件/集成块型号功能说明ICL7107ICL7107双积分A/D转换转换模-数信号R1、R2、R3、R4(2kg称重传感器可代)E350ZAA箔式电阻应变片传感器RP15K电位器RP2、RP3电位器电源+5V、-5V直流电源电阻各阻值共13
5、块24k47k100k1k10k1m5k精密金属膜电阻电容各容量共5块0.1u,0.47u0.22u110p0.02u积分电路中不能用瓷片电容差动放大器Ina114ap数码管Lg5011bsr2、电子称工作原理 当被称物体放置在电子秤的称台上时,起重量便通过称体传递给称重传感器,传感器随之产生力-电效应,将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数(一般成正比关系)关系的电信号(电压或电流),此信号经放大电路放大、滤波后传达给A/D转换器进行转换,数字信号经一定的电路进行输出显示。由于本次课设我们使用的是硬件电路,采用芯片ICL7107,这个芯片是3位半的ADC转换芯片,一般的万用表上使用的芯片
6、,很经典的双积分AD,带显示驱动,可以直接把显示数码管与芯片连接进行显示,电路结构比使用单片机来做简单得多,原理也清楚明了。3.测量电路:电阻应变式传感器就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化 , 再经相应的测量电路而最后显示或记录被测量值的变化。在这里,我们用电阻应变式传感器作为测量电路的核心。并应根据测量对象的要求,恰当地选择精度和范围度。(1)电阻应变式传感器的组成以及原理:电阻应变式传感器简称电阻应变计。当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时,则敏感元件将随构件一起变形,其电阻值也随之变化,而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系,进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变
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