電子稱(chēng)設(shè)計(jì)與制作ppt課件

1、學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境2 電子稱(chēng)設(shè)計(jì)與制作電子稱(chēng)設(shè)計(jì)與制作任務(wù)任務(wù)2 電子秤的設(shè)計(jì)與制作電子秤的設(shè)計(jì)與制作 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院主要內(nèi)容主要內(nèi)容設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求1仿真設(shè)計(jì)仿真設(shè)計(jì)2軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)3實(shí)物制作實(shí)物制作4金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟12354任務(wù)分析任務(wù)分析確定方案確定方案仿真設(shè)計(jì)仿真設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試6實(shí)物制作實(shí)物制作金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院1 1、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一種小型、簡(jiǎn)便、精確度高的電子設(shè)計(jì)一種小型、簡(jiǎn)便、精確度高的電子平臺(tái)秤，量程平臺(tái)秤，量程

2、20Kg20Kg，分度值為，分度值為20g20g，它用一個(gè)，它用一個(gè)顯示窗口來(lái)顯示所稱(chēng)物體的重量。顯示窗口來(lái)顯示所稱(chēng)物體的重量。基本功能：置零、超重報(bào)警基本功能：置零、超重報(bào)警可選功能：去皮、標(biāo)定可選功能：去皮、標(biāo)定金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v 置零：在開(kāi)機(jī)或稱(chēng)重過(guò)程中，儀表顯示偏離零置零：在開(kāi)機(jī)或稱(chēng)重過(guò)程中，儀表顯示偏離零點(diǎn)且在稱(chēng)重范圍內(nèi)，則可按點(diǎn)且在稱(chēng)重范圍內(nèi)，則可按 置零置零 鍵，顯示零值并鍵，顯示零值并零點(diǎn)指示燈亮。零點(diǎn)指示燈亮。v 去皮：在稱(chēng)重顯示狀態(tài)下，按去皮：在稱(chēng)重顯示狀態(tài)下，按 去皮去皮 鍵，則顯鍵，則顯示零值并去皮指示燈亮；在去皮狀態(tài)下，拿掉皮重

3、示零值并去皮指示燈亮；在去皮狀態(tài)下，拿掉皮重物時(shí)按物時(shí)按 去皮去皮 鍵，可以清除皮重值。鍵，可以清除皮重值。v 標(biāo)定功能：為保證儀器預(yù)定精度的可靠性和合標(biāo)定功能：為保證儀器預(yù)定精度的可靠性和合法性，儀器必須定期校準(zhǔn)，為用戶提供一種方便的法性，儀器必須定期校準(zhǔn)，為用戶提供一種方便的自動(dòng)校準(zhǔn)方式。自動(dòng)校準(zhǔn)方式。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的組成電子秤的組成 1 1電子秤的基本結(jié)構(gòu)電子秤的基本結(jié)構(gòu) 電子秤是利用物體的重力作用來(lái)確定物體質(zhì)量電子秤是利用物體的重力作用來(lái)確定物體質(zhì)量重量的測(cè)量?jī)x器，也可用來(lái)確定與質(zhì)量相關(guān)的其它量重量的測(cè)量?jī)x器，也可用來(lái)確定與質(zhì)量相關(guān)的其它

4、量大小、參數(shù)、或特性。不管根據(jù)什么原理制成的電子秤大小、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：均由以下三部分組成：圖圖2-1 電子秤的基本結(jié)構(gòu)電子秤的基本結(jié)構(gòu)金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院（1 1承重、傳力復(fù)位系統(tǒng)承重、傳力復(fù)位系統(tǒng) 它是被稱(chēng)物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機(jī)械、傳它是被稱(chēng)物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機(jī)械、傳力復(fù)位系統(tǒng)，又稱(chēng)電子秤的秤體，一般包括力復(fù)位系統(tǒng)，又稱(chēng)電子秤的秤體，一般包括接受被稱(chēng)物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊接受被稱(chēng)物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機(jī)構(gòu)等。掛連接部件和限位減振機(jī)構(gòu)等。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)

5、技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的組成電子秤的組成(2)(2)稱(chēng)重傳感器稱(chēng)重傳感器 即由非電量質(zhì)量或重量轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)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換元件，它是把支承力變換成電的或其它形式的適合于計(jì)量求值的信號(hào)所用的一種輔助手段。合于計(jì)量求值的信號(hào)所用的一種輔助手段。 按照稱(chēng)重傳感器的結(jié)構(gòu)型式不同，可以分直按照稱(chēng)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(jì)式、振弦接位移傳感器電容式、電感式、電位計(jì)式、振弦式、空腔諧振器式等和應(yīng)變傳感器電阻應(yīng)變式式、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、聲表

6、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。物理效應(yīng)的傳感器。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的組成電子秤的組成對(duì)稱(chēng)重傳感器的基本要求是：輸出電量與對(duì)稱(chēng)重傳感器的基本要求是：輸出電量與輸入重量保持單值對(duì)應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系輸入重量保持單值對(duì)應(yīng)，并有良好的線性關(guān)系；有較高的靈敏度；對(duì)被稱(chēng)物體的狀態(tài)的影響；有較高的靈敏度；對(duì)被稱(chēng)物體的狀態(tài)的影響要?。荒茉谳^差的工作條件下工作；有較好的要?。荒茉谳^差的工作條件下工作；有較好的頻響特性；穩(wěn)定可靠。頻響特性；穩(wěn)定可靠。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的組成電子秤的組成(3)(3)測(cè)量

7、顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測(cè)量裝置測(cè)量顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測(cè)量裝置 即處理稱(chēng)重傳感器信號(hào)的電子線路包括放即處理稱(chēng)重傳感器信號(hào)的電子線路包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補(bǔ)嘗大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補(bǔ)嘗元件、保護(hù)線路等和指示部件如顯示、打印、元件、保護(hù)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(chēng)載荷測(cè)數(shù)據(jù)傳輸和存貯器件等）。這部分習(xí)慣上稱(chēng)載荷測(cè)量裝置或二次儀表。在數(shù)字式的測(cè)量電路中，通常量裝置或二次儀表。在數(shù)字式的測(cè)量電路中，通常包括前置放大、濾濾、運(yùn)算、變換、計(jì)數(shù)、寄存、包括前置放大、濾濾、運(yùn)算、變換、計(jì)數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動(dòng)顯示等環(huán)節(jié)?？刂坪万?qū)動(dòng)顯

8、示等環(huán)節(jié)。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院圖圖2 電子秤測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖電子秤測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的工作原理電子秤的工作原理當(dāng)被稱(chēng)物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過(guò)秤體傳當(dāng)被稱(chēng)物體放置在秤體的秤臺(tái)上時(shí)，其重量便通過(guò)秤體傳遞到稱(chēng)重傳感器，傳感器隨之產(chǎn)生力電效應(yīng)，將物體的重量遞到稱(chēng)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(chēng)物體重量成一定函數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)換成與被稱(chēng)物體重量成一定函數(shù)關(guān)系(一般成正比關(guān)系一般成正比關(guān)系)的電的電信號(hào)信號(hào)(電壓或電流等電壓或電流等)。此信號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后。此信

9、號(hào)由放大電路進(jìn)行放大、經(jīng)濾波后再由模再由模/數(shù)數(shù)A/D器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)再送到微處器的器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號(hào)再送到微處器的CPU處理，處理，CPU不斷掃描鍵盤(pán)和各種功能開(kāi)關(guān)，根據(jù)鍵盤(pán)輸入不斷掃描鍵盤(pán)和各種功能開(kāi)關(guān)，根據(jù)鍵盤(pán)輸入內(nèi)容和各種功能開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由儀表的內(nèi)容和各種功能開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行必要的判斷、分析、由儀表的軟件來(lái)控制各種運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時(shí)，軟件來(lái)控制各種運(yùn)算。運(yùn)算結(jié)果送到內(nèi)存貯器，需要顯示時(shí)，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(jī)打印。一般地信號(hào)的放大、濾波、機(jī)打印。一般地信號(hào)的

10、放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及信號(hào)各種運(yùn)轉(zhuǎn)換以及信號(hào)各種運(yùn)算處理都在儀表中完成。算處理都在儀表中完成。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤的計(jì)量性能電子秤的計(jì)量性能電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級(jí)等。程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級(jí)等。（1 1量程：電子衡器的最大稱(chēng)量量程：電子衡器的最大稱(chēng)量MaxMax，即電子，即電子秤在正常工作情況下，所能稱(chēng)量的最大值。秤在正常工作情況下，所能稱(chēng)量的最大值。（2 2分度值：電子秤的測(cè)量范圍被分成若干等分度值：電子秤的測(cè)量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值。用份

11、，每份值即為分度值。用e e或或d d來(lái)表示。來(lái)表示。（3 3分度數(shù)：衡器的測(cè)量范圍被分成若干等份分度數(shù)：衡器的測(cè)量范圍被分成若干等份，總份數(shù)即為分度數(shù)用，總份數(shù)即為分度數(shù)用n n表示。表示。電子衡器的最大稱(chēng)量電子衡器的最大稱(chēng)量MaxMax可以用總分度數(shù)可以用總分度數(shù)n n與分與分度值度值d d的乘積來(lái)表示，即的乘積來(lái)表示，即Max = n Max = n d d金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院準(zhǔn)確度等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)國(guó)際法制計(jì)量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分國(guó)際法制計(jì)量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分成成、四類(lèi)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)不同準(zhǔn)確度四類(lèi)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度數(shù)

12、的電子秤和分度數(shù)n n的范圍，如下表的范圍，如下表2-22-2所示：所示：金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電子秤主要部件電子秤主要部件 v稱(chēng)重傳感器稱(chēng)重傳感器v稱(chēng)重傳感器在電子秤中占有十分重要的位置，稱(chēng)重傳感器在電子秤中占有十分重要的位置，被喻為電子秤的心臟部件，它的性能好壞很大程度被喻為電子秤的心臟部件，它的性能好壞很大程度上決定了電子秤的精確度和穩(wěn)定性。通常稱(chēng)重傳感上決定了電子秤的精確度和穩(wěn)定性。通常稱(chēng)重傳感器產(chǎn)生的誤差約占電子秤整機(jī)誤差的器產(chǎn)生的誤差約占電子秤整機(jī)誤差的50%70%50%70%。若。若在環(huán)境惡劣的條件下如高低溫、濕熱），傳感器在環(huán)境惡劣的條件下如高

13、低溫、濕熱），傳感器所占的誤差比例就更大，因而，在人們?cè)O(shè)計(jì)電子秤所占的誤差比例就更大，因而，在人們?cè)O(shè)計(jì)電子秤時(shí)，正確地選用稱(chēng)重傳感器非常重要。時(shí)，正確地選用稱(chēng)重傳感器非常重要。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院常用的各種稱(chēng)重傳感器v稱(chēng)重傳感器的種類(lèi)很多，根據(jù)工作原理來(lái)分，常用的有以下幾種：電阻應(yīng)變式、電容式、壓磁式、壓電式、諧振式等。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院 電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是把電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是把電阻應(yīng)變計(jì)粘貼在彈性敏感元件上，然后以適當(dāng)?shù)姆绞浇M成電橋，將彈性敏感元件上，然后以適當(dāng)?shù)姆绞浇M成電橋，將力重量轉(zhuǎn)換成電信

14、號(hào)的轉(zhuǎn)換元件。力重量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換元件。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v 電容式稱(chēng)重傳感器是把被稱(chēng)物體的重量轉(zhuǎn)換為電容式稱(chēng)重傳感器是把被稱(chēng)物體的重量轉(zhuǎn)換為電容器容量變化的一種傳感器，它以各種不同類(lèi)型電容器容量變化的一種傳感器，它以各種不同類(lèi)型的電容量作為轉(zhuǎn)換元件，實(shí)際是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容量作為轉(zhuǎn)換元件，實(shí)際是一個(gè)具有可變參數(shù)的電容器。由于電容式傳感器存在輸出特性的非線的電容器。由于電容式傳感器存在輸出特性的非線性，寄生電容、分布電容對(duì)靈敏度和稱(chēng)重精度的影性，寄生電容、分布電容對(duì)靈敏度和稱(chēng)重精度的影響，傳感器連接電路比較復(fù)雜等問(wèn)題，直接影響到響，傳感器連接電路比

15、較復(fù)雜等問(wèn)題，直接影響到它的可靠性，所以限制了它的應(yīng)用。它的可靠性，所以限制了它的應(yīng)用。 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院 壓磁式稱(chēng)重傳感器也稱(chēng)磁彈性傳感器，它是一種力壓磁式稱(chēng)重傳感器也稱(chēng)磁彈性傳感器，它是一種力電轉(zhuǎn)換的無(wú)源傳感器。它的工作原理是利用壓磁效應(yīng)，將電轉(zhuǎn)換的無(wú)源傳感器。它的工作原理是利用壓磁效應(yīng)，將被稱(chēng)重量的變化轉(zhuǎn)換成傳感器導(dǎo)磁體的導(dǎo)磁率變化并輸出電被稱(chēng)重量的變化轉(zhuǎn)換成傳感器導(dǎo)磁體的導(dǎo)磁率變化并輸出電信號(hào)。信號(hào)。壓磁傳感器具有輸出信號(hào)大，抗干擾性能好，承載能力壓磁傳感器具有輸出信號(hào)大，抗干擾性能好，承載能力強(qiáng)，不均勻載荷對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響小，能在惡劣的環(huán)境中

16、強(qiáng)，不均勻載荷對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度的影響小，能在惡劣的環(huán)境中工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度低，反應(yīng)速工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是準(zhǔn)確度低，反應(yīng)速度慢。它常用于冶金、礦山、運(yùn)輸?shù)裙I(yè)部門(mén)的這種要求承度慢。它常用于冶金、礦山、運(yùn)輸?shù)裙I(yè)部門(mén)的這種要求承受大噸位，并要求牢固可靠；安全報(bào)警等測(cè)力或稱(chēng)重場(chǎng)合。受大噸位，并要求牢固可靠；安全報(bào)警等測(cè)力或稱(chēng)重場(chǎng)合。 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v 諧振式稱(chēng)重傳感器也稱(chēng)頻率式傳感器，它是利諧振式稱(chēng)重傳感器也稱(chēng)頻率式傳感器，它是利用機(jī)械振子的固有頻率或石英晶體的諧振特性，隨用機(jī)械振子的固有頻率或石英晶體的諧振特性，隨著被稱(chēng)

17、物體重量的變化產(chǎn)生頻率變化現(xiàn)象而形成信著被稱(chēng)物體重量的變化產(chǎn)生頻率變化現(xiàn)象而形成信號(hào)的一種傳感器。諧振式傳感器可分為振弦式、振號(hào)的一種傳感器。諧振式傳感器可分為振弦式、振梁式、振膜式、振筒式、振管式和晶體諧振式等多梁式、振膜式、振筒式、振管式和晶體諧振式等多種類(lèi)型。種類(lèi)型。 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器v電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器包括兩個(gè)主要部分，一個(gè)是彈性敏感元件，利用它可以將測(cè)得的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個(gè)是電阻應(yīng)變計(jì)，它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變，同步地轉(zhuǎn)換為電阻值的變化。 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v在電阻應(yīng)

18、變式稱(chēng)重傳感器中，通過(guò)橋式電路將電在電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器中，通過(guò)橋式電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的工作原理框圖如圖器的工作原理框圖如圖3所示。所示。圖圖2-3 電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的工作原理框圖電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的工作原理框圖金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院圖4 橋式測(cè)量電路電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的橋式測(cè)量電路如圖電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的橋式測(cè)量電路如圖4所示。所示。R1、R2、R3、R4為為4個(gè)應(yīng)個(gè)應(yīng)變片電阻，組變片電阻，組成了橋式測(cè)量成了橋式測(cè)量電路，電路，Rm為為溫度補(bǔ)償電阻溫度補(bǔ)償電阻，e為激勵(lì)電為

19、激勵(lì)電壓，壓，V為輸出為輸出電壓。電壓。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變當(dāng)傳感器不受載荷時(shí)，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變，粘貼在其上的應(yīng)變片將不發(fā)生變形，阻值不變，粘貼在其上的應(yīng)變片將不發(fā)生變形，阻值不變，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時(shí)，即彈性敏感元件受載荷即彈性敏感元件受載荷P時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變時(shí)，應(yīng)變片就會(huì)發(fā)生變形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓形，阻值發(fā)生變化，電橋失去平衡，有輸出電壓。當(dāng)應(yīng)變片的電阻。當(dāng)應(yīng)變片的電阻R1、R2、R3、R4變成變成R+R1、R+R2、R+

20、R3、R+R4時(shí)時(shí)，電橋的輸出電壓變?yōu)椋?，電橋的輸出電壓變?yōu)椋航鹑A職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v電橋的輸出電壓和電橋的輸出電壓和4個(gè)橋臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)個(gè)橋臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)變量的代數(shù)和成正比。在電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器變量的代數(shù)和成正比。在電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器中，中，4個(gè)應(yīng)變片分別貼在彈性梁的個(gè)應(yīng)變片分別貼在彈性梁的4個(gè)敏感部位個(gè)敏感部位，傳感器受力作用后發(fā)生變形。在力的作用下，傳感器受力作用后發(fā)生變形。在力的作用下，R1、R3被拉伸，阻值增大，被拉伸，阻值增大，R1、R3為正為正值，值，R2、R4被壓縮，阻值減小，被壓縮，阻值減小，R2、R4為負(fù)值，再加之應(yīng)變片阻值

21、變化的絕對(duì)值相同，為負(fù)值，再加之應(yīng)變片阻值變化的絕對(duì)值相同，即即 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院vA/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器ADCADC） v 在實(shí)際的測(cè)量和控制系統(tǒng)中檢測(cè)到的是時(shí)間在實(shí)際的測(cè)量和控制系統(tǒng)中檢測(cè)到的是時(shí)間、數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種連續(xù)變化的物理、數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種連續(xù)變化的物理量稱(chēng)之為模擬量，與此對(duì)應(yīng)的電信號(hào)是模擬電信號(hào)量稱(chēng)之為模擬量，與此對(duì)應(yīng)的電信號(hào)是模擬電信號(hào)。模擬量要輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，首先要經(jīng)過(guò)。模擬量要輸入到單片機(jī)中進(jìn)行處理，首先要經(jīng)過(guò)模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)才能接收、處置。模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機(jī)才能接收、處置。實(shí)現(xiàn)

22、模實(shí)現(xiàn)模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換的部件稱(chēng)數(shù)轉(zhuǎn)換的部件稱(chēng)A/DA/D轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器或ADCADC。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和電子計(jì)隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同算機(jī)技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同的檢測(cè)及控制任務(wù)的需要，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各的檢測(cè)及控制任務(wù)的需要，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各異的異的A/DA/D轉(zhuǎn)換電路不斷產(chǎn)生。目前世界上有多種類(lèi)轉(zhuǎn)換電路不斷產(chǎn)生。目前世界上有多種類(lèi)型的型的ADCADC，有傳統(tǒng)的積分型、并行、逐次逼近型，有傳統(tǒng)的積分型、并行、逐次逼近型ADCADC，壓頻變換

23、型，壓頻變換型ADCADC，也有近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的，也有近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的型和流水線型。多種類(lèi)型的型和流水線型。多種類(lèi)型的ADCADC各有其優(yōu)缺點(diǎn)并能各有其優(yōu)缺點(diǎn)并能滿足不同的具體要求。低功耗、高速、高分辨率是滿足不同的具體要求。低功耗、高速、高分辨率是新型的新型的ADCADC的發(fā)展方向。的發(fā)展方向。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院v電子秤電子秤A/D轉(zhuǎn)換器的選用轉(zhuǎn)換器的選用v 電子秤作為法定的計(jì)量器具，其技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、電子秤作為法定的計(jì)量器具，其技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性都有嚴(yán)格的要求，必須符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，因而，在設(shè)可靠性都有嚴(yán)格的要求，必須符合國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，因而，在設(shè)計(jì)

24、時(shí)對(duì)于器件的選擇不僅要考慮成本，還要考慮電路的穩(wěn)定計(jì)時(shí)對(duì)于器件的選擇不僅要考慮成本，還要考慮電路的穩(wěn)定性，因此盡可能的使電路設(shè)計(jì)的器件少。采用性，因此盡可能的使電路設(shè)計(jì)的器件少。采用技術(shù)制技術(shù)制成的成的A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有較高集成度，它通常集放大器、轉(zhuǎn)換芯片，具有較高集成度，它通常集放大器、模擬開(kāi)關(guān)、模擬開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾波器、輸出接口轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾波器、輸出接口集于一體，僅需幾個(gè)外圍器件便構(gòu)成一個(gè)完整集于一體，僅需幾個(gè)外圍器件便構(gòu)成一個(gè)完整A/D轉(zhuǎn)換系轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，大大減少了印刷線路板布線。由于其集成度高，所以故統(tǒng)，大大減少了印刷線路板布線。由于其集成度高，所以故障概率較

25、采用分立元件障概率較采用分立元件A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和明顯降低，進(jìn)而提轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和明顯降低，進(jìn)而提高系統(tǒng)可靠性。高系統(tǒng)可靠性。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院 此外，其內(nèi)置高性能儀表放大器，大大降低對(duì)信號(hào)源的此外，其內(nèi)置高性能儀表放大器，大大降低對(duì)信號(hào)源的要求。電子秤電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器輸出信號(hào)為要求。電子秤電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器輸出信號(hào)為mV級(jí)，若級(jí)，若采用一般的采用一般的A/D轉(zhuǎn)換器往往需要放大后才能進(jìn)行轉(zhuǎn)換器往往需要放大后才能進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換。而。而A/D轉(zhuǎn)換器大都采用了增益可編程放大器，可編轉(zhuǎn)換器大都采用了增益可編程放大器，可編程數(shù)字濾波、多種自校準(zhǔn)技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，

26、并多數(shù)采用程數(shù)字濾波、多種自校準(zhǔn)技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并多數(shù)采用微處理器來(lái)管理與控制轉(zhuǎn)換程序，由于采用了多種綜合技術(shù)微處理器來(lái)管理與控制轉(zhuǎn)換程序，由于采用了多種綜合技術(shù)措施，放大器的增益調(diào)整、數(shù)字濾波和誤差校正都集中在同措施，放大器的增益調(diào)整、數(shù)字濾波和誤差校正都集中在同一芯片中，外圍器件少，使用方便可靠。它的這些優(yōu)點(diǎn)正符一芯片中，外圍器件少，使用方便可靠。它的這些優(yōu)點(diǎn)正符合電子秤正朝著小型化，高精度，智能化方向發(fā)展。因而，合電子秤正朝著小型化，高精度，智能化方向發(fā)展。因而，電子秤的設(shè)計(jì)選用電子秤的設(shè)計(jì)選用模數(shù)轉(zhuǎn)換器較為合理。模數(shù)轉(zhuǎn)換器較為合理。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工

27、程學(xué)院任務(wù)分析任務(wù)分析學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求： 在這一環(huán)節(jié)學(xué)生分組并結(jié)合引導(dǎo)問(wèn)題查閱資料在這一環(huán)節(jié)學(xué)生分組并結(jié)合引導(dǎo)問(wèn)題查閱資料、到企業(yè)調(diào)研，在充分了解電子秤的種類(lèi)、電子秤、到企業(yè)調(diào)研，在充分了解電子秤的種類(lèi)、電子秤的用途、電子秤的結(jié)構(gòu)、主要功能和技術(shù)指標(biāo)，確的用途、電子秤的結(jié)構(gòu)、主要功能和技術(shù)指標(biāo)，確定本次設(shè)計(jì)的電子秤的用途，完成任務(wù)分析表、填定本次設(shè)計(jì)的電子秤的用途，完成任務(wù)分析表、填寫(xiě)過(guò)程記錄表。寫(xiě)過(guò)程記錄表。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院引導(dǎo)問(wèn)題引導(dǎo)問(wèn)題:（1生活中哪些場(chǎng)合用到電子秤？生活中哪些場(chǎng)合用到電子秤？（2常用的電子秤的種類(lèi)有哪些？常用的電子秤的種類(lèi)有哪些

28、？（3所了解的電子秤企業(yè)有哪幾家？生產(chǎn)什么樣的電子所了解的電子秤企業(yè)有哪幾家？生產(chǎn)什么樣的電子秤？有什么用途？秤？有什么用途？（4所了解的電子秤有哪些功能？其具體含義是什么？所了解的電子秤有哪些功能？其具體含義是什么？（5準(zhǔn)備設(shè)計(jì)與制作哪一種類(lèi)型的電子秤？用處？有沒(méi)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)與制作哪一種類(lèi)型的電子秤？用處？有沒(méi)有特殊功能？有特殊功能？（6待設(shè)計(jì)電子秤對(duì)精度有什么要求？精度的概念是什待設(shè)計(jì)電子秤對(duì)精度有什么要求？精度的概念是什么？么？（7待設(shè)計(jì)電子秤的量程范圍是多少？待設(shè)計(jì)電子秤的量程范圍是多少？（8待設(shè)計(jì)電子秤選擇多少分度數(shù)？待設(shè)計(jì)電子秤選擇多少分度數(shù)？（9電子秤的分度值的含義是什么？電子秤的分

29、度值的含義是什么？（10電子秤是如何工作的？電子秤是如何工作的？（11對(duì)電子秤的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)了解嗎？對(duì)電子秤的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)了解嗎？ 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院表表2 22 2 電子秤設(shè)計(jì)與制作任務(wù)分析表電子秤設(shè)計(jì)與制作任務(wù)分析表項(xiàng)目名稱(chēng)項(xiàng)目名稱(chēng)班級(jí)班級(jí)小組編小組編號(hào)號(hào)完成時(shí)完成時(shí)間間產(chǎn)品產(chǎn)品用途用途詳細(xì)功能描述詳細(xì)功能描述技術(shù)指標(biāo)描述技術(shù)指標(biāo)描述安裝要求安裝要求成本要求成本要求檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院設(shè)計(jì)者在過(guò)程記錄表中詳細(xì)記錄自己為確定電設(shè)計(jì)者在過(guò)程記錄表中詳細(xì)記錄自己為確定電子秤的具體功能和指標(biāo)而所做的努力，包括根據(jù)引子秤的具體功能和指標(biāo)而所做的努力，包括根據(jù)引導(dǎo)問(wèn)題準(zhǔn)備要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以及隨著對(duì)電子秤的了導(dǎo)問(wèn)題準(zhǔn)備要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以及隨著對(duì)電子秤的了解進(jìn)一步要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；完成這些學(xué)習(xí)內(nèi)容所用的解進(jìn)一