传感器电子称设计

1、 电子称设计光伏2012（1）班 设计内容一、 设计任务、设计要求、设计框图 电子称发展历史（张继超组）二、应变片称重原理 应变片选择（马永寿组）三、测量电路设计 1 15V供电电源电路设计（含仿真） 2 5V直流电源电路设计（含仿真）（雷宗毅组） 3 仪表放大器电路设计（含仿真） 4 A/D转换与显示电路设计（赵广炎组） 单片机外围电路设计（冯福组）电子称发展张继超电子秤-衡，应始于原始社会末期，据史料记载距今已有4000多年，当时出现了物品交换，但计量方法则是靠眼看手摸；而作为计量重量的器具，在我国最早出现于夏朝；春秋战国时期已掌握了杠杆原理，战国中期在楚中一带已广泛使用天平和砝码称量黄金

2、，但在相当长的时期内计量标准不一，较为混乱，直到秦统一天下后，于秦始皇二十六年实行商鞅变法（公元前221年），才统一了度量衡标准；宋朝时期出现了准确度达到1厘（40mg）的戥秤，标志着当时的电子秤已具有相当可观技术水准。电子称发展张继超二十世纪初期外国人将金属质电子秤带进我国。据载，我国于1918年出现了修理外国电子秤的作坊。当时英国人到中国来进行贸易，货船自带电子秤，电子秤损坏了由中国工人为他们修理，但控制很严格，不准仿造。后来我们掌握了技术，于1922年在上海开始仿造，首家厂名为岑南德记台秤修理厂；1926 年南洋华侨陶志祖先生在上海开办了陶记磅台秤修理制造厂，修理并制造台秤，秤的承重件都

3、是铸造的，标尺是铸铜件，承重转换件为球式；1931年日本产品进入中国，他们用的承重转换件为刀式，由铸刀改为鑲刀（1963年起草并于1965年批准的台案秤国家试行标准均采用鑲刀式结构）。全国解放后，中央人民政府将日伪时期和国民党统治时期留下的 几个度量衡制作所收归国有，并由轻工业部归口管理电子秤工业。据1952 年统计，当时电子秤工业只有15个国营企业，而员工总计仅有2100多名， 200人以上的有长春、沈阳、南京等度量衡厂，其余均为百人以下，最小的宁夏度量衡厂只有6个人。这些小厂的厂房破旧、设备简陋，仅有 8家能生产台、案秤，其余只能生产木杆秤；当时统计的私营企业多达 2379个，但大多数是两

4、、三个人的小作坊，这两千多个私营企业总共有镟（车）床30台、钻床 55台、砂轮55台、刨、铣床各1台；当年统计的台、案秤总产量为12,869台，木杆秤30,573支。这就是新中国电子秤行业起步时仅有的基础。电子称发展张继超从1983年中国电子秤协会成立至今的二十年间，在经济体制改革的大潮中，电子秤工业的管理体制、行业结构、产品结构、技术水平以及在国民经济中所处的地位，更是变化巨大，远非昔比。据八五计划 末期（1995年）统计，全国电子秤生产厂家达到300多个，固定资产约9亿元，职工队伍超过4万人，年产各类电子秤总计333.8万台，为七五计划末年（1990年）的1.8 倍；年工业总产值达到16.

5、5亿元，实现利税1.7亿元；销售增幅高于产值增长，上缴税金增长高于利润增长，行业运行步入良性循环轨道。 九五期间，行业管理进一步加强，产品结构调整力度明显加大，技术水平迅速提高，电子秤工业攀上空前的高峰，以令人鼓舞的成就告别二十世纪，据2000年底统计，全国除西藏自治区外各省、直辖市、自治区均有了电子秤企业，生产厂家逾600个（其中国有及国有控股企业、集体企业、合资及独资企业、股份制企业分别占企业总数的5%、25%、7%、6%，其余为民营企业），拥有固定资产原值达28亿元、净值16 亿元，各类电子秤总产量达到560万台，工业总产值达到23.8亿元，实现利税2.6亿元；据海关统计，2000年电子

6、秤产品出口总额达到13,665 万美元，比八五计划末期增长2.1倍；现行标准录入的各类电子秤都有了电子产品，部分电子产品已达到国际九十年代初、中期技术水平。国家对电子秤工业予以足够重视和多方面的支持，据不完全统计，截至七五计划末期，国家通过轻工业部（含二轻工业部）拨给电子秤工业的投资累计37,360余万元、外汇1,000多万美元。纵观半个多世纪以来电子秤这个原先在人们印象中以木杆秤为标志的计量器具发生的翻天覆地的巨变，令我们全行业感到鼓舞和自豪，也令许多外国同行感到惊讶和钦佩。中国电子秤业已经走出国门，融入世界，在新世纪中，昂首阔步，攀登新的高峰。张继超50年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造

7、业的发展。60年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过40多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡器的技术装备和检测试验手段基本达到国际90年代中期的水平。电子衡器制造技术及应用得到了新发展。电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点已从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。但就总体而言，我国电子衡器产品的数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距，其主要差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、稳定性和可靠性较差等电子秤

8、未来发展前景展望： 1.智能化 2.综合性 3.组合型 4.小型化 5.模块化 6.集成比一、设计任务1技术指标 设计一种精确度高的电子平台秤，量程40Kg，分度值为20g，用一个显示窗口来显示所称物体的重量。 基本功能：置零、超重报警2. 设计框图将几片应变片采用全桥形式接入测量电路，经过运放OP07组成的仪表放大器放大，再由串行模数转换芯片TLC549进行A/D转换，转换结果送入单片机AT89C51，通过同向门7407驱动四位数码管显示。仪表放大器的输出需经采集卡采集，经过Multsim软件分析，得到较好的线性度和灵敏度后，才能送入AD芯片进行转换。系统框图如图1所示。一、设计任务设计任务

9、图1 电子秤系统框图 应变片选择马永寿制作传感器的电阻应变片必须具有的基本要求具有适当的线性应变灵敏系数并且稳定性较高具有蠕变自补偿功能具有小的电阻温度系数，热输出小，零点漂移小横向效应系数小，机械滞后小，疲劳寿命高具有较好的稳定性重复性，并且能够在较宽的温度范围内工作适用于动态和静态测量应变片选择马永寿应变片选择马永寿应变片选择马永寿应变片选择马永寿应变片选择马永寿电源部分(雷宗毅) 电源采用24v蓄电池，经过LM78系列和LM79系列三端电压调节器输出5v和15v直流电压。LM78053-TerminalPositiveVoltageRegulator三端正压调节器LM78153-TerminalPositiveVoltageRegulator三端正压调节器LM79153-TerminalNegativeVoltageRegulator三端负压调节器LM78系列典型应用电路电源部分仿真电源输出电压的测量赵广炎赵广炎应变式传感器的称重原理用应变片测量受力应变时，将应变片粘贴在被测对象表面上，而根据引力应变的关系: 这里所说的应力为单位面积所受外力，如果用作电子称，它与重物的质量满足如下关系:式中:m为