電子稱設(shè)計與制作

1、學(xué)習(xí)情境學(xué)習(xí)情境2 電子稱設(shè)計與制作電子稱設(shè)計與制作任務(wù)任務(wù)2 電子秤的設(shè)計與制作電子秤的設(shè)計與制作 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)計要求設(shè)計要求1仿真設(shè)計仿真設(shè)計2軟件設(shè)計軟件設(shè)計3實物制作實物制作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)計步驟設(shè)計步驟12354任務(wù)分析任務(wù)分析確定方案確定方案仿真設(shè)計仿真設(shè)計軟件設(shè)計軟件設(shè)計系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試6實物制作實物制作金華職業(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)計要求、設(shè)計要求設(shè)計一種小型、簡便、精確度高的電子設(shè)計一種小型、簡便、精確度高的電子平臺秤，量程平臺秤，量程

2、20Kg20Kg，分度值為，分度值為20g20g，它用一個，它用一個顯示窗口來顯示所稱物體的重量。顯示窗口來顯示所稱物體的重量?；竟δ埽褐昧?、超重報警基本功能：置零、超重報警可選功能：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：在開機或稱重過程中，儀表顯示偏離零置零：在開機或稱重過程中，儀表顯示偏離零點且在稱重范圍內(nèi)，則可按點且在稱重范圍內(nèi)，則可按 置零置零 鍵，顯示零值并鍵，顯示零值并零點指示燈亮。零點指示燈亮。v 去皮：在稱重顯示狀態(tài)下，按去皮：在稱重顯示狀態(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，拿掉皮重物時按物時按 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校準(zhǔn)方式。自動校準(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確定物體質(zhì)量（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)的其它量重量）的測量儀器，也可用來確定與質(zhì)量相

4、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) 它是被稱物體與轉(zhuǎn)換元件之間的機械、傳它是被稱物體與轉(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)、吊接受被稱物體載荷的承載器、秤橋結(jié)構(gòu)、吊掛連接部件和限位減振機構(gòu)等。掛連接部件和限位減振機構(gòu)等。金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程

5、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(2)(2)稱重傳感器稱重傳感器 即由非電量（質(zhì)量或重量）轉(zhuǎn)換成電量的轉(zhuǎn)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量求值的信號所用的一種輔助手段。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）

6、或是利用磁彈性、壓電和壓阻等、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。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稱重傳感器的基本要求是：輸出電量與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；有較高的靈敏度；對被稱物體的狀態(tài)的影響要??；能在較差的工作條件下工作；有較好的要??；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。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

7、秤的組成電子秤的組成(3)(3)測量顯示和數(shù)據(jù)輸出的載荷測量裝置測量顯示和數(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（包括放即處理稱重傳感器信號的電子線路（包括放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電流源或電壓源、調(diào)節(jié)器、補嘗大器、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、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、包括前置放大、濾濾、運算、變換

8、、計數(shù)、寄存、控制和驅(qū)動顯示等環(huán)節(jié)?？刂坪万?qū)動顯示等環(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 電子秤測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖電子秤測量系統(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)被稱物體放置在秤體的秤臺上時，其重量便通過秤體傳當(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)系一般成正比關(guān)系)的電的電信號信號(電壓或電流等電壓或電

9、流等)。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后。此信號由放大電路進行放大、經(jīng)濾波后再由模再由模/數(shù)（數(shù)（A/D）器進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的）器進行轉(zhuǎn)換，數(shù)字信號再送到微處器的CPU處理，處理，CPU不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)，根據(jù)鍵盤輸入不斷掃描鍵盤和各種功能開關(guān)，根據(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，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，或送打印發(fā)出指令，從內(nèi)存貯器中讀出送到顯示器顯示，或送

10、打印機打印。一般地信號的放大、濾波、機打印。一般地信號的放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換以及信號各種運轉(zhuǎn)換以及信號各種運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)院電子秤的計量性能電子秤的計量性能電子秤的計量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有：量電子秤的計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)確度等級等。程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級等。（1 1）量程：電子衡器的最大稱量）量程：電子衡器的最大稱量MaxMax，即電子，即電子秤在正常工作情況下，所能稱量的最大值。秤在正常工作情況下，所能稱量的最大值。（2 2）分度值：電子秤的測量范圍被分成若干等

11、）分度值：電子秤的測量范圍被分成若干等份，每份值即為分度值。用份，每份值即為分度值。用e e或或d d來表示。來表示。（3 3）分度數(shù)：衡器的測量范圍被分成若干等份）分度數(shù)：衡器的測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。電子衡器的最大稱量電子衡器的最大稱量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的乘積來表示，即的乘積來表示，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)確度等級準(zhǔn)確度等級國際法制計量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分國際法制計量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分成成、四類

12、等級，分別對應(yīng)不同準(zhǔn)確度四類等級，分別對應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度數(shù)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稱重傳感器稱重傳感器稱重傳感器在電子秤中占有十分重要的位置，稱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。通常稱重傳感上決定了電子秤的精確度和穩(wěn)定性。通常稱重傳感器產(chǎn)生的誤差約占電子秤整機誤差的器產(chǎn)生的誤差約占電子秤整機誤差的50%70%50%70%。若。

13、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（如高低溫、濕熱），傳感器所占的誤差比例就更大，因此，在人們設(shè)計電子秤所占的誤差比例就更大，因此，在人們設(shè)計電子秤時，正確地選用稱重傳感器非常重要。時，正確地選用稱重傳感器非常重要。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)院常用的各種稱重傳感器稱重傳感器的種類很多，根據(jù)工作原理來分，稱重傳感器的種類很多，根據(jù)工作原理來分，常用的有以下幾種：電阻應(yīng)變式、電容式、壓磁式常用的有以下幾種：電阻應(yīng)變式、電容式、壓磁式、壓電式、諧振式等。、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

14、重傳感器是把電阻應(yīng)變計粘貼在電阻應(yīng)變式稱重傳感器是把電阻應(yīng)變計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)換成電信號的轉(zhuǎn)換元件。力（重量）轉(zhuǎn)換成電信號的轉(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 電容式稱重傳感器是把被稱物體的重量轉(zhuǎn)換為電容式稱重傳感器是把被稱物體的重量轉(zhuǎn)換為電容器容量變化的一種傳感器，它以各種不同類型電容器容量變化的一種傳感器，它以各種不同類型的電容量作為轉(zhuǎn)換元件，實際是一個具有可變參數(shù)的電容量作為轉(zhuǎn)換元件，實際是一個具有可變參數(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

15、容式傳感器存在輸出特性的非線性，寄生電容、分布電容對靈敏度和稱重精度的影性，寄生電容、分布電容對靈敏度和稱重精度的影響，傳感器連接電路比較復(fù)雜等問題，直接影響到響，傳感器連接電路比較復(fù)雜等問題，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 壓磁式稱重傳感器也稱磁彈性傳感器，它是一種力壓磁式稱重傳感器也稱磁彈性傳感器，它是一種力電轉(zhuǎn)換的無源傳感器。它的工作原理是利用壓磁效應(yīng)，將電轉(zhuǎn)換的無源傳感器。它的工作原理是利用壓磁效應(yīng)，將被稱重量的變化轉(zhuǎn)換成傳感器導(dǎo)磁體的導(dǎo)磁率變化并輸出電被稱重量的變化轉(zhuǎn)換成傳感器導(dǎo)磁體

16、的導(dǎo)磁率變化并輸出電信號。信號。壓磁傳感器具有輸出信號大，抗干擾性能好，承載能力壓磁傳感器具有輸出信號大，抗干擾性能好，承載能力強，不均勻載荷對測量準(zhǔn)確度的影響小，能在惡劣的環(huán)境中強，不均勻載荷對測量準(zhǔn)確度的影響小，能在惡劣的環(huán)境中工作，結(jié)構(gòu)簡單便于加工等優(yōu)點；缺點是準(zhǔn)確度低，反應(yīng)速工作，結(jié)構(gòu)簡單便于加工等優(yōu)點；缺點是準(zhǔn)確度低，反應(yīng)速度慢。它常用于冶金、礦山、運輸?shù)裙I(yè)部門的這種要求承度慢。它常用于冶金、礦山、運輸?shù)裙I(yè)部門的這種要求承受大噸位，并要求牢固可靠；安全報警等測力或稱重場合。受大噸位，并要求牢固可靠；安全報警等測力或稱重場合。 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)

17、院v 諧振式稱重傳感器也稱頻率式傳感器，它是利諧振式稱重傳感器也稱頻率式傳感器，它是利用機械振子的固有頻率或石英晶體的諧振特性，隨用機械振子的固有頻率或石英晶體的諧振特性，隨著被稱物體重量的變化產(chǎn)生頻率變化現(xiàn)象而形成信著被稱物體重量的變化產(chǎn)生頻率變化現(xiàn)象而形成信號的一種傳感器。諧振式傳感器可分為振弦式、振號的一種傳感器。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型。種類型。 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)變式稱重傳感器v電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括兩個主要部分，一個電阻應(yīng)變式稱重傳感器包括

18、兩個主要部分，一個是彈性敏感元件，利用它可以將測得的重量轉(zhuǎn)換是彈性敏感元件，利用它可以將測得的重量轉(zhuǎn)換為彈性體的應(yīng)變值；另一個是電阻應(yīng)變計，它作為彈性體的應(yīng)變值；另一個是電阻應(yīng)變計，它作為傳感元件將彈性體的應(yīng)變，同步地轉(zhuǎn)換為電阻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。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)變式稱重傳感器中，通過橋式電路將電在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中，通過橋式電路將電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應(yīng)變式稱重傳感阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化。電阻應(yīng)變式稱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)變式稱重傳

19、感器的工作原理框圖電阻應(yīng)變式稱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 橋式測量電路電阻應(yīng)變式稱重傳感器的橋式測量電路如圖電阻應(yīng)變式稱重傳感器的橋式測量電路如圖4所示。所示。R1、R2、R3、R4為為4個應(yīng)個應(yīng)變片電阻，組變片電阻，組成了橋式測量成了橋式測量電路，電路，Rm為為溫度補償電阻溫度補償電阻，e為激勵電為激勵電壓，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，彈性敏感元件不產(chǎn)生應(yīng)變當(dāng)傳感器不受載荷時，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

20、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，電橋平衡，輸出電壓為零；當(dāng)傳感器受力時，即彈性敏感元件受載荷即彈性敏感元件受載荷P時，應(yīng)變片就會發(fā)生變時，應(yīng)變片就會發(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+ R3、R+ R4時，電時，電橋的輸出電壓變?yōu)椋簶虻妮敵鲭妷鹤優(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個橋臂的應(yīng)變片所感受的應(yīng)個橋臂的應(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

21、稱重傳感器變量的代數(shù)和成正比。在電阻應(yīng)變式稱重傳感器中，中，4個應(yīng)變片分別貼在彈性梁的個應(yīng)變片分別貼在彈性梁的4個敏感部位個敏感部位，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為正值為正值，R2、R4被壓縮，阻值減小，被壓縮，阻值減小， R2、 R4為負(fù)為負(fù)值，再加之應(yīng)變片阻值變化的絕對值相同，即值，再加之應(yīng)變片阻值變化的絕對值相同，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） 在實際的測量和控制系統(tǒng)中檢測到的是時間、在實際的測量和控制系

22、統(tǒng)中檢測到的是時間、數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種連續(xù)變化的物理量數(shù)值都連續(xù)變化的物理量，這種連續(xù)變化的物理量稱之為模擬量，與此對應(yīng)的電信號是模擬電信號。稱之為模擬量，與此對應(yīng)的電信號是模擬電信號。模擬量要輸入到單片機中進行處理，首先要經(jīng)過模模擬量要輸入到單片機中進行處理，首先要經(jīng)過模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機才能接收、處理。實擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，單片機才能接收、處理。實現(xiàn)?，F(xiàn)模/ /數(shù)轉(zhuǎn)換的部件稱數(shù)轉(zhuǎn)換的部件稱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)展和電子計隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展和電子計算機技

23、術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同算機技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為滿足各種不同的檢測及控制任務(wù)的需要，大量結(jié)構(gòu)不同、性能各的檢測及控制任務(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轉(zhuǎn)換電路不斷產(chǎn)生。目前世界上有多種類型的型的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，壓頻變換型，壓頻變換型ADCADC，也有近年來發(fā)展起來的，也有近年來發(fā)展起來的型和流水線型。多種類型的型和流水線型。多種類型的ADCADC各有其優(yōu)缺點并能各有其優(yōu)缺點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

24、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 電子秤作為法定的計量器具，其技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可電子秤作為法定的計量器具，其技術(shù)指標(biāo)、穩(wěn)定性、可靠性都有嚴(yán)格的要求，必須符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，因此，在設(shè)計靠性都有嚴(yán)格的要求，必須符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，因此，在設(shè)計時對于器件的選擇不僅要考慮成本，還要考慮電路的穩(wěn)定性時對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)計的器件少。采用，因此盡可能的使電路設(shè)計的器件少。采用技術(shù)制成技術(shù)制成的的A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有較高集成

25、度，它通常集放大器、模轉(zhuǎn)換芯片，具有較高集成度，它通常集放大器、模擬開關(guān)、擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾波器、輸出接口集轉(zhuǎn)換器、比較器、數(shù)字濾波器、輸出接口集于一體，僅需幾個外圍器件便構(gòu)成一個完整于一體，僅需幾個外圍器件便構(gòu)成一個完整A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)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，所以故障，大大減少了印刷線路板布線。由于其集成度高，所以故障概率較采用分立元件概率較采用分立元件A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和明顯降低，進而提高轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和明顯降低，進而提高系統(tǒng)可靠性。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，大大降低對信號源的此外，

26、其內(nèi)置高性能儀表放大器，大大降低對信號源的要求。電子秤電阻應(yīng)變式稱重傳感器輸出信號為要求。電子秤電阻應(yīng)變式稱重傳感器輸出信號為mV級，若級，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行轉(zhuǎn)換器往往需要放大后才能進行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)等多項先進技術(shù)，并多數(shù)采用程數(shù)字濾波、多種自校準(zhǔn)技術(shù)等多項先進技術(shù)，并多數(shù)采用微處理器來管理與控制轉(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

27、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)點正符一芯片中，外圍器件少，使用方便可靠。它的這些優(yōu)點正符合電子秤正朝著小型化，高精度，智能化方向發(fā)展。因此，合電子秤正朝著小型化，高精度，智能化方向發(fā)展。因此，電子秤的設(shè)計選用電子秤的設(shè)計選用模數(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)問題查閱資料、到企業(yè)調(diào)研，在充分了解電子秤的種類、電子秤、到企業(yè)調(diào)研，在充分了解電子秤的種類、電子秤的用途、電子秤的結(jié)

28、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)計的電子秤的用途，完成任務(wù)分析表、填定本次設(shè)計的電子秤的用途，完成任務(wù)分析表、填寫過程記錄表。寫過程記錄表。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)問題引導(dǎo)問題:（1）生活中哪些場合用到電子秤？）生活中哪些場合用到電子秤？（2）常用的電子秤的種類有哪些？）常用的電子秤的種類有哪些？（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？秤？有什么有什么用途？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

29、么？（5）準(zhǔn)備設(shè)計與制作哪一種類型的電子秤？用途？有沒）準(zhǔn)備設(shè)計與制作哪一種類型的電子秤？用途？有沒有特殊功能？有特殊功能？（6）待設(shè)計電子秤對精度有什么要求？精度的概念是什）待設(shè)計電子秤對精度有什么要求？精度的概念是什么？么？（7）待設(shè)計電子秤的量程范圍是多少？）待設(shè)計電子秤的量程范圍是多少？（8）待設(shè)計電子秤選擇多少分度數(shù)？）待設(shè)計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）對電子秤的國家標(biāo)準(zhǔn)了解嗎？）對電子秤的國家標(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)計與制作任務(wù)分析表電子秤設(shè)計與制作任務(wù)分析表項目名稱項目名稱班級班級小組編小組編號號完成時完成時間間產(chǎn)品產(chǎn)品用途用途詳細功能描述詳細功能描述技術(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標(biāo)準(zhǔn)檢測標(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)計者在過程記錄表中詳細記錄自己為確定電設(shè)計者在過程記錄表中詳細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)問題準(zhǔn)備要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以及隨著對電子秤的了導(dǎo)問題準(zhǔn)備要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以及隨著對電子秤的了解進一步要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；