。传感器的输出信号不仅电平低，内阻高，还常伴有较高的共变片压力传感器，量程为，精度为，满足本系统的精度要求。前级放大器部分经由传感器或敏感元件转换后输出的信号般电平较低经由电桥等电路变换后的信号亦难以直接用来显示记录控制或进行信号转换。为此传感器的比较分析，最终选择了第三种方案。题目要求称重范围，满量程量误差不大于，考虑到秤台自重振动和冲击分量，还要避免超重损坏传感器，所以传感器量程必须大于额定称重。我们选择的是电阻应器。分辨力和灵敏度高，精度较高。结构轻小，对试件影响小，对复杂环境适应性强，可在高温高压强磁场等特殊环境中使用，频率响应好。商品化，使用方便，便于实现远距离自动化测量。通过以上对所引起的电阻变化有关。若差动工作，即按式，则电桥输出为应变片式传感器有如下特点应用和测量范围广，应变片可制成各种机械量传感阻时，由分压原理有当满足条件时，即，即电桥平衡。式称平衡条件。应变片测量电桥在测量前使电桥平衡，从而使测量时电桥输出电压只与应变片感受的应变图传感器结构原理图当电桥输出端接无穷大负载电阻时，可视输出端为开路，此时直流电桥称为电压桥，即只有电压输出。当忽略电源的内出信号小，要求用高增益和高稳定性的放大器放大。下图为直流供电的平衡电阻电桥，接直流电源确测量，且不便处理。因此，要采用转换电路把应变片的变化转换成电压或电流变化。其转换电路常用测量电桥。直流电桥的特点是信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响，抗干扰能力强，但因机械应变的输使用，又能作为敏感元件结合弹性元件构成力学量传感器。导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为后，由于应变量及相应电阻变化般都很微小，难以直接精确使用，又能作为敏感元件结合弹性元件构成力学量传感器。导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为后，由于应变量及相应电阻变化般都很微小，难以直接精确测量，且不便处理。因此，要采用转换电路把应变片的变化转换成电压或电流变化。其转换电路常用测量电桥。直流电桥的特点是信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响，抗干扰能力强，但因机械应变的输出信号小，要求用高增益和高稳定性的放大器放大。下图为直流供电的平衡电阻电桥，导体的电阻随着机械变形而发生变化的现象叫做电阻应变效应。电阻应变片把机械应变信号转换为后，由于应变量及相应电阻变化般都很微小，难以直接精确测量，且不便处理。因此，要采用转换电路把应变片的变化转换成电压或电流变化。其转换电路常用测量电桥。直流电桥的特点是信号不会受各元件和导线的分布电感及电容的影响，抗干扰能力强，但因机械应变的输出信号小，要求用高增益和高稳定性的放大器放大。下图为直流供电的平衡电阻电桥，接直流电源图传感器结构原理图当电桥输出端接无穷大负载电阻时，可视输出端为开路，此时直流电桥称为电压桥，即只有电压输出。当忽略电源的内阻时，由分压原理有当满足条件时，即，即电桥平衡。式称平衡条件。应变片测量电桥在测量前使电桥平衡，从而使测量时电桥输出电压只与应变片感受的应变所引起的电阻变化有关。若差动工作，即按式，则电桥输出为应变片式传感器有如下特点应用和测量范围广，应变片可制成各种机械量传感器。分辨力和灵敏度高，精度较高。结构轻小，对试件影响小，对复杂环境适应性强，可在的控制系统，而且其具有成本低，功耗低，体积小算术运算功能强，技术成熟等优点。但其缺点是外围电路比较复杂，编程复杂。使用这种方案会给系统设计带来定的难度。方案四采用现场可编程门阵列为控制核心采用现场可编程门阵列为控制核心，利用软件编程，下载烧制实现。系统集成于片公司的Ⅱ系列芯片上，体积大大减小逻辑单元灵活集成度高以及适用范围广等特点，可实现大规模和超大规模的集成电路。采用测频测量精度高，测量频率范围大，而且编程灵活调试方便，设计要求的精度较高，所以要求系统的稳定性要好，抗干扰能力要强。从下图中可以看到系统的基本工作流程和各单元电路所用到的核心器件。其中控制器采用公司可编程器件为核心，基于软件平台，采用编程实现数据处理和驱动时钟芯片的通讯键盘控制等模块。结构简图如下图所示图电子称系统的组成结构图的逻辑容量密度大，集成度高，可大大减少印刷电路板的空间，减低系统功耗，同时还可以提高设计的工艺性和产品的可靠性。虽然以为核心的电子称系统很优化，但只有在大规模和超大规模集成电路中其高集成度才能更好得以体现。其主要在机接口卡的总线接口程控交换机的信号处理与接口雷达声纳系统的成像控制与数字处理数控机床的测试系统等方面有广泛应用。鉴于本电子称的设计并不太复杂，单片机完全能实现所需功能，所以在具体设计时，采用了第三种设计方案。硬件的方案设计与论证传感器方案压电传感器压电传感器是种典型的有源传感器，又称自发电式传感器。其工作原理是基于些材料受力后在其相应的特定表面产生电荷的压电效应。压电传感器体积小重量轻结构简单工作可靠，适用于动态力学量的测量，不适合测频率太低的被测量，更不能测静态量。目前多用于加速度和动态力或压力的测量。压电器件的弱点高内阻小功率。功率小，输出的能量微弱，电缆的分布电容及噪声干扰影响输出特性，这对外接电路要求很高。方案二电容式传感器电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容变化的种传感器。它有结构简单灵敏度高动态响应好可实现非接触测量具有平均效应等优点。电容传感器可用来检测压力力位移以及振动学非电参量。电容传感器的基本工作原理可用最普通的平行极板电容器来说明。两块相互平行的金属极板，当不考虑其边缘效应两个极板边缘处的电力线分布不均匀引起电容量的变化时，其电容量为式中两极板间的距离两平行极板相互覆盖的有效面积介质的相对介电常数真空中介电常数。若被测量的变化使式中三个参量中任个发生变化，都会引起电容量的变化，通过测量电路就可转换为电量输出。虽然电容式传感器有结构简单和良好动态特性等诸多优点，但也有不利因素小功率高阻抗。受几何尺寸限制，电容传感器的电容量都很小，般仅几皮法至几十皮法。因太小，故容抗很大，为高阻抗元件，负载能力差又因其视在功率，很小，则也很小。故易受外界干扰，信号需经放大，并采取抗干扰措施