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基于電阻應變片的電子秤系統設計
閱讀次數:591  更新時間:2020-09-24
系統主要實現的功能是測量被稱物體的重量并數字 顯示( 稱重范圍 5.00g ~500g; 重量小于 50g,稱重誤差小于0. 5g;重量在 50g 及以上,稱重誤差小于 1g) ,可以設置單價、計算物品金額并實現金額累加,具有去皮功能( 去皮范圍不超過 100g) 。系統功能的實現主要在于電阻應變片參數的精確測量。
1.系統整體結構采用單片機,與 51 單片機相比,核心基本相同,但同樣晶振的情況下,速度是普通 51 單片 機的 8 ~12 倍。采用 OLED12864顯示屏。主動發光,視角范圍大,反應速度快。與普通 12864 顯示屏相比,驅動 電壓低、能耗低。矩陣鍵盤占用單片機的端口少,節約單 片機的硬件資源,雖然電路設計和軟件設計較為復雜,但 適用于要求高、功能多的系統。采用 A/D 轉換器 芯片。

專為干凈度電子秤設計,與同類型其他芯片比較,該芯片集成了包括文雅電源、片內時鐘振蕩器等 其他同類型芯片所需要的外圍電路。具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點。電阻應變片采用全橋接 法。
使用全橋接法連接電阻應變片可以成倍提高其靈敏 度,并使輸入和輸出呈線性關系。 2.應變式傳感器的工作原理任何在線性范圍內變形的彈性體,當其受力發生形 變時,長度將發生改變,產生應變,這種效應稱為應變效應。長度的相對變化稱為應變,用ε表示,ε = △L/L,其 中 L 是原始長度,△L 是變化量。利用電阻應變片將應 變轉化為電阻變化的傳感器通稱為應變式傳感器。
此可知,應力值σ正比于應變 ξ,而試件應變又正 比于電阻值的變化 dR,所以應力正比于電阻值的變化。這就是應變片測量應變的基本原理。應變式電阻組成全橋差動電橋,當電阻收到力的作 用時,電阻會發生形變導致阻值發生變化,從而使電橋失 去平衡產生一個輸出值,輸出值經放大器放大后,經 A/D 轉換送入單片機,然后由單片機分析處理顯示。
4 個電 阻應變片接入全橋差動電路中,在未受外力時,電橋處于 平衡狀態,其輸出為零,差動全橋電路 Uo 與成線性關系,不存在非線性誤差,靈敏度高,還可以起到溫度補償的作用。
其輸出電壓 Uo 為毫伏級別需經放大器放大到伏級別,隨后進行A/D 轉換變換為數字量送入單片機,然后由單片機控制顯示 器顯示。
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