便携式数字显示电子秤的设计

便携式数字显示电子秤具有精度高，生产容易，成本低，体积小，实用性强的特点。本设计中的电子秤主要是电阻应变传感器，数据经过放大电路和A / D转换器转换后显示在数字显示面板上。其分辨率为1g，并在2kg的范围内仔细调整。其准确性更高。 1.电阻应变传感器的介绍电阻应变传感器是一种利用电阻应变效应将机械量转换为电信号的传感器。电阻应变传感器精度高，性能稳定，测量范围广，可制成各种机械量传感器。它具有结构简单，体积小，重量轻的特点，并且可以在超低温，强振动和强磁场等恶劣环境下工作。特征。电阻应变传感器是用于测量力，力矩，压力，加速度，重量和其他参数的最广泛使用的传感器之一。它是一种基于电阻应变效应的传感器，可以测量较小的机械变量。当金属导体或半导体受到外力作用时，不仅会产生相应的应变（伸长或收缩），而且电阻值也会相应变化，这将成为电阻的应变效应。电阻应变传感器使用弹性传感器将外部应力转换为应变ε，然后根据电阻应变效应，电阻应变仪将应变转换为电阻值的微小变化，然后通过以下方式转换为电压或电流输出测量桥。传感元件通常是各种弹性体，传感元件是电阻应变仪，并且测量和转换电路通常是桥式电路。只要将应变仪粘贴到各种弹性体上并连接到测量转换电路，它就构成了用于测量各种物理量的专用应变传感器，该传感器可以测量物理量，例如应变应力，弯矩，扭矩，加速度和位移。 。电阻应变传感器将测得的变化转换为传感器元件的电阻值的变化，然后将其转换为通过转换电路输出的电信号。由于应变变量ε通常低于5000μ，因此由dR / R引起的电阻变化通常很小，难以直接精确测量，并且不便于直接处理，因此必须使用专用电路测量这种微弱的电阻变化，并且最常用的测量电路是电桥电路。应变计的测量桥结构简单，具有灵敏度高，测量范围宽，线性度好，精度高，温度补偿容易的优点。因此，应变仪可以很好地满足应变测量的要求，是目前使用最广泛的一种。测量电路。 2.称重传感器的选择因为传感器的精度和性能将直接影响整个自动测试系统的质量和运行状态。通常，准确性和性能是选择传感器的基础。自动测试系统优缺点的关键是传感器的选择。选择传感器的一般原则是：在满足传感器的所有要求的情况下，必须确保成本低，工作可靠，维护容易，即性价比高。 。选择传感器的一般原则可以按照以下步骤执行：①根据测量对象和测量环境确定传感器的类型。为了完成特定的测量工作，我们必须首先考虑使用哪种传感器。这需要在确定使用哪个传感器之前分析各种因素。 ②选择灵敏度。通常，在传感器的线性范围内，传感器的灵敏度越高越好，因为仅当灵敏度高时，与测量到的变化相对应的输出信号才更大，这有利于信号处理。 ③频率响应特性。传感器的频率响应特性决定了频率范围为确保将测量条件保持在允许的频率范围内。实际上，传感器的响应总是存在一定的延迟。因此，延迟时间越短越好。 ④线性范围。传感器的线性范围是输出与输入成比例的范围。 ⑤稳定性。除了传感器本身的结构之外，影响传感器长期稳定性的因素还主要是使用传感器的环境。 ⑥准确性。精度是传感器的重要性能指标，它是整个测量系统的测量精度的重要组成部分。 3.数字显示电子秤的工作原理数字显示电子秤电路的主要部分包括一个由电阻应变传感器R1，IC2和IC3组成的测量放大电路，以及一个由IC1和外围组件组成的数字显示面板仪表。传感器R1使用E350-2AA箔电阻应变仪，其正常电阻值为350Ω。测量电路将R1产生的电阻应变转换为电压信号输出。 IC3放大转换后的弱电压信号，并将其用作A / D转换器的模拟电压输入。 IC4提供1.22V基准电压，除以R5，R6和Rp2之后，用作A / D转换器的模拟电压输入。 7/2位A / D转换器ICL7126的参考电压输入的正端子由Rp2的中间触点引入，负端子由Rp3的中间触点引入。两端的参考电压可以适当地补偿传感器的非线性误差。 4.数字显示电子秤的生产与调试本设计中的电子秤变形钢制零件可以用普通的钢锯条制成。生产方法是：先将锯齿磨平，然后将锯片加热至微红，趁热将其加工成U形，并在相应位置钻孔以进行后续安装，然后加热至橙色。红色（700-800℃），迅速将其放入冷水中淬火以提高刚度，最后进行表面处理。如果条件允许，可以制造准S形应变计传感器，但最终产品价格昂贵。刻度尺钩可以用强力胶粘结到钢的底部，而应变仪则用特殊的应变胶（内部的中心）粘结到钢的变形最大的部分。此时，力的变化和电阻值的变化正好相反。环通过活动链条连接到秤体，因此秤在使用时可以自由悬挂。同时，环圈应与刻度钩在同一垂直线上。调试时，应准备一个1kg和2kg的标准代码。调试过程如下：①调零。当秤体自然下垂且无负载时，首先调整Rp1，以使显示屏准确显示零。调整Rp1可以从表格中删除。测量前调整Rp1，以将显示恢复为零。 Rp1选择精密的多圈电位器。 ②调整丰满度。调整Rp2，以便在秤体承受满刻度的重量时显示满刻度值（为此电路选择的满刻度为2kg）。 ③校准。在秤钩下悬挂1kg的标准重量，并观察显示屏是否显示1.000。如果存在偏差，可以调整Rp3的值以使其准确显示1.000。 ④反复调整。重复步骤②和③以符合要求。 ⑤电路整形。准确地测量Rp2和Rp3电阻值，并用固定的精密电阻器代替它们。