电子初级技能培训论文-电子秤

电子初级技能培训2论文论文题目：电子秤指导老师：学生姓名：学号:专业：通信技术2016年03月20日摘要本论文主要阐述了基于电阻式应变片设计的电子秤，通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。电子秤在我们日常生活中使用广泛，它将检测与转换技术、计算机技术信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子称以及各种新型结构的测量装置。应变式传感器具有以下优点:（1）测量范围宽、精度高，如测量力可达10-1～106N、0.05%F.S，测量压力可达10～1011Pa、0.1%F.S，测量应变可达με～kμε级；（2）动态响应好，一般电阻应变片响应时间为10-7s，半导体式应变片响应时间达10-11s；（3）结构简单，使用方便，体积小，重量轻；品种多，价格低，耐恶劣环境，易于集成化和智能化。电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数，并采用A/D转换器，通过A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。这种电子称具有精确度高，操作简单，性能稳定，价格低廉，成本低，制作简单等优点。关键词电子秤电子应变片A/D转换器数码管显示AbstractThispaperexpatiateonThispapermainlydescribestheelectronicscalebasedontheresistancestraingauge,throughthestraingaugeandelasticelementtothemechanicalcomponentsofthestrainorstressisconvertedtoasmallchangeinresistanceandthenthepowermeasurementdevice.Electronicscalesarewidelyusedinourdailylife,itwilldetectandconversiontechnology,computertechnology,informationprocessing,digitaltechnology,suchastheintegrationofmodernnewweighinginstrument.Theresistancestrainsensorisoneofthemostwidelyusedinsensors.Itiswidelyusedinthemeasurementoftheelectronicscaleandvariouskindsofnewstructures.Strainsensorhasthefollowingadvantages:(1)awidemeasurementrange,highprecision,suchasmeasuringupto10-1to106N,0.05%F.s,wasmeasuredatpressuresuptoincrease10~1011Pa,0.1%F.s,strainmeasurementcanreachMuepsilon~kMuepsilon.(2)gooddynamicresponse,generalstrainresponsetimeis10-7s,thesemiconductorstraingaugeresponsetimeof10-11s;(3)thestructureissimple,easytouse,smallsize,lightweight,manyvarieties,lowprices,poorenvironment,easyintegrationandintelligent.Resistancestrainsensorchipthroughtheadjustmentoftheamplifieramplification,andtheA/Dconverter,throughtheA/Dconversioncircuittoreceivetheanalogsignalisconvertedintodigitalsignal,issenttothedisplaycircuit,finallybythedisplaycircuittodisplaythedata.Theelectronicscalehashighaccuracy,simpleoperation,stableperformance,lowprice,lowcost,hastheadvantagesofsimpleproductionetc...KEYWORDElectronicscaleelectronicstraingaugeA/Dconverterdigitaltubedisplay四川工程职业技术学院论文（设计）电子秤的设计与制作PAGEPAGE11目录第一章绪言第一节研究历史一、研究周期在电子秤设计中我们用了四周将其设计制作出来，其中包括了电源电路设计、放大电路设计、超载报警电路、定时电路等。（一）第一周期电子秤电源电路的设计第一阶段……（1）步骤一：……A.作者情况：……a.作者简历：……计算各种建筑物基础的沉降是岩土工程领域的一个基本问题，通常用分层总和法计算沉降，但传统的分层总和法有以下一些缺点…如图1，设基础底面以下压缩层计算深度范围内土层共有m层，…，则最终沉降量为图1沉降计算剖面计算结果见表1。表1计算结果表

规范方法本文方法单桩承载力（kN）31203108A0.03560.035R(i)0.8750.875 第二节2.1课题意义电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点。是家庭购物使用的首选其电路构成主要有测量电路，差动放大电路，A/D转换，显示电路。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。而差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换，然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。2.2课题设计方案利用由电阻应变式传感器组成的测量电路测出物质的重量信号，以模拟信号的方式传送到A/D转换器。其次，由A/D转换电路把由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大，然后送A/D转换电路中。再由A/D转换电路把接收到的模拟信号转换成数字信号，传送到显示电路，最后由显示电路显示数据。电源电路光控报警数码管显示AD转换器放大电路应变片传感器电源电路光控报警数码管显示AD转换器放大电路应变片传感器去皮、清零去皮、清零 第三节第四节…………第二章测量电路电阻应变式传感器就是将被测物理量的变化转换成电阻值的变化,再经相应的测量电路而最后显示或记录被测量值的变化。在这里，我们用电阻应变式传感器作为测量电路的核心。并应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度。第一节应变式传感器的工作原理电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示：

ρ=LS式中：ρ——金属导体的电阻率（Ω·cm2/m）S——导体的截面积（cm2）L——导体的长度（m）我们以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。任何在线性范围内变形的弹性体，当其受力发生变形时，长度将发生改变，产生应变，这种效应称为应变效应。长度的相对变化称为应变，用ε表示，ε=ΔL/L，其中L是原始长度，ΔL是变化量。利用电阻应变片将应变转化为电阻变化的传感器通称为应变式传感器。应变式传感器的工作原理是，机械弹性结构体受力变形时产生应变效应，这种应变效应由电阻应变片完成检测，应变片的电阻变化再由电桥完成信号的转换，并最终输出与弹性体受力成对应关系的电信号。金属丝的原始长度是L，半径r，受力F作用后长度为L+ΔL，半径为r-Δr。根据金属丝的电阻计式ρ=LS,由R的全微分得到R的相对变化，表达式如下：

式中：ΔL/L是长度的相对变化，即应变ε；ΔS/S是截面积的相对变化；Δρ/ρ是电阻率的相对变化。对于金属丝的变形，有

ΔS式中：μ为泊松比，它反映了金属丝变形后长度的相对变化ΔL/L和半径的相对变化Δr/r之间的比例关系，如对于钢材，μ=0.285。将式(2-2)代入式(2-1)，得(2-3)电阻的相对变化对应于应变的灵敏度系数定义为（2-4）所以金属丝的灵敏度系数为(2-5)第二节电源电路设计……在电路设计时我们主要用到了+5V、+12V、-5V、-12V电压，因此我们使用7805/7812/7905/7912这四种三端稳压原件，具体的设计图如下：结束语完成情况：……。所得收获：在这次为期四个星期的专用周当中，对我的影响挺大的，从对电路的茫然到最后设计制作出我们的电子秤是一步步成长的过程，亦所谓的不付出便不会有收获。当然，如果没有老师、同学们的帮忙我们不会顺利的完成电子秤。因此，我很感激曾经帮助过我们的老师、同学！谢辞在整个毕业设计中，我得到了指导老师＊＊＊老师的热心指导和帮助，…参考文献[1]高大钊主编，土力学与基础工程[M]，北京：中国建筑工业出版社，1998.9：49-55.[2]陈正汉.非饱和土的应力状态与应变状态变量.第七届土力学及基础工程学术会议论文集[C].北京：中国建筑工业出版社，1994.9：186-191.……基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系