掌上电子称(成稿)

设计内容及总体方案电子称设计要求秤重范围为，重量误差不大于电路由测量电桥，差动放大电路，转换电路，显示电路组成特色与创新中文液晶显示所称量的物品重量，同时还可显示物品的名称，数量，单价，金额和所有物品的总金额。

当物品重量超过电子秤量程，即过载情况或者是物品重量小于转换器所能转换的最小精度，即欠量程的时候，具有超重报警功能。

缺点与改进由于采用的是电阻应变式传感器，所以电子称的量程不会太大，精度也不高。

无法做到像由单片机构成的传感器那么精确且量程大。

传感器部分改用单片机做，但相应设计会复杂的多。

工作原理首先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转换器。

其次，由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定倍数的放大，然后送转换电路中。

再由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，具体方案如下电阻应变式传感器输出信号差动放大电路放大信号显示电路转换电路双积分第章各电路的具体设计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。

称重传感器能承受的激励电压为，运放电路要求正负电源。

电源部分稳压电源由电源变压器整流电路滤波电路和稳压电路组成如图整流和滤波电路整流作用是将交流电压变换成脉动电压。

滤波电路般由电容组成，其作用是脉动电压中的大部分纹波加以滤除，以得到较平滑的直流电压。

稳压电路由于得到的输出电压受负载输入电压和温度的影响不稳定，为了得到更为稳定电压添加了稳压电路，从而得到稳定的电压。

电源电路图集成三端稳压芯片具有比较高的精确度，加上电容的滤波，对电路可以提供比较稳定的电压。

图中电路提供的电源主要用于电桥数据采集给供电液晶显示电源用于给基准源供电信号放大电路为参考电压和用于调零电路。

由于要求输出的电流最大值为，而且取样电阻为欧所以要求输出的电压至少为伏，通过计算伏的电压足够实现上述要求。

电阻应变式传感器的组成以及原理电阻应变式传感器简称电阻应变计。

当将电阻应变计用特殊胶剂粘在被测构件的表面上时，则敏感元件将随构件起变形，其电阻值也随之变化，而电阻的变化与构件的变形保持定的线性关系，进而通过相应的二次仪表系统即可测得构件的变形。

通过应变计在构件上的不同粘贴方式及电路的不同联接，即可测得重力变形扭矩等机械参数电阻应变式传感器的测量电路电阻应变片的电阻变化范围为欧姆。

所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化，在电阻应变传感器中做常用的是桥式测量电路。

桥式测量电路有四个电阻，电桥的个对角线接入工作电压，另个对角线为输出电压。

其特点是当四个桥臂电阻达到相应的关系时，电桥输出为零，否则就有电压输出，可利用灵敏检流计来测量，所以电桥能够精确地测量微小的电阻变化。

测量电桥如图称重传感器它由箔式电阻应变片电阻组成测量电桥，测量电桥的电源由稳压电源供给。

物体的重量不同，电桥不平衡程度不同，指针式电表指示的数值也不同。

滑动式线性可变电阻器作为物体重量弹性应变的传感器，组成零调整电路，当载荷为时，调节使数码显示屏显示零。

这里若考虑系统高稳定性，可选用称重传感器的拉式称重传感器。

差动放大电路原理本次设计中，要求用个放大电路，即差动放大电路，主要的元件就是差动放大器。

在许多需要用转换和数字采集的单片机系统中，多数情况下，传感器输出的模拟信号都很微弱，必须通过个模拟放大器对其进行定倍数的放大，才能满足转换器对输入信号电平的要求，在此情况下，就必须选择种符合要求的放大器。

仪表仪器放大器的选型很多，我们这里介绍种用途非常广泛的仪表放大器，就是典型的差动放大器。

它只需高精度和几只电阻器，即可构成性能优越的仪表用放大器。

广泛应用于工业自动控制仪器仪表电气测量等数字采集的系统中。

本设计中差动放大电路结构图如下推导过程，则放大电路与的连线示意图如下∞∞所用芯片内部包括有两个的高增益内部频率补偿的双运算放大器，适合于括有两个的高增益内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。

它的使用范围包括传感放大器直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

结构图转换转换的作用是进行模数转换，把接收到的模拟信号转换成数字信号输出。

在选择转换时，先要确定转换的位数，该设计运用的是双积分式转换器，转换误的位数确定与整个测量控制系统所需测量控制的范围和精度有关，系统精度涉及的环节很多，包括传感器的变换精∞∞度，信号预处理电路精度转换器以及输出电路等。

双积分型的转换器的特点直接输出段译码信号直接驱动位十进制转换器双积分型电路双积分转换器结构与原理常见转换器的转换方式有积分式和非积分式两类如逐次逼近比较式转换器，双积分式转换器的基本组成如图，它由积分器比较器逻辑控制电路闸门电路计数器及时钟脉冲源等电路所组成。

逻辑控制电路闸门电路时钟源十进制计数器图双积分式转换电路组成框图双积分波形芯片的内部电路结构含有模拟电路和数字电路两大部分，电路结构组成如图模拟部分电路内部数字部分电路电路结构组成积分器检零比较器时钟脉冲控制门计数器和定时器工作过程采样过程对被测电压定时间积分，与平均值相关积分比较阶段对基准电压回积分定值积分休止阶段电容放电，积分器归零在内部结构而直接驱动发光二极管。

电路的模拟部分通过自动调零采样和基准积分三个阶段完成次转换，转换速率为次秒。

电压表部分电路应用用组成的位半直流数字电压表与数码显示器被设计成个量程为的电压表。

把差动放大器输出的电压信号转换成数字信号。

便携式电子手提秤的量程，称重传感器时的输出约为。

注意要点辨认引脚芯片的第脚，是正放芯片，面对型号字符，然后，在芯片的左下方为第脚。

关键点的电压芯片第脚是供电，正确电压是。

第脚是基准电压，正确数值是，第引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在至都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。

芯片第引脚是信号输入引脚，可以输入的电压。

在开始，可以把它接地，造成信号输入，以方便测试。

注意芯片引脚的元件数值，它们是阻容网络，这三个元件属于芯片工作的积分网络，不能使用磁片电容。

芯片的和脚接的电容也不能使用磁片电容。

注意接地引脚芯片的电源地是脚，模拟地是脚，信号地是脚，基准地是脚，通常使用情况下，这个引脚都接地。

比例读数把脚与脚短路，就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时候，数码管显示的数值最好是，通常在之间，越接近越好。

这个测试是看看芯片的比例读数转换情况，与基准电压具体是多少无关，也无法在外部进行调整这个读数。

如果差的太多，就需要更换芯片了。

第章组装与调试组成本装置由称重传感器差分放大电路转换和数码显示电路四部分组成，电路附图所示。

图中为电池，为称重传感器的片电阻应变片，与组成零调整电路当载荷为零时，调节使液晶显示屏显示零。

为双运放集成电路中的两个单元电路，组成了个对称的同相放大器。

转换器采用了双积分型转换器。

液晶显示屏采用数码管。

根据手提秤的特点，传感器应该选用型称重传感器。

电子秤的电子线路部分，除滑动电位器和指示电表外，其他可集成安装在印制线路板上。

调试首先在秤体自然下垂已无负载时调整，使显示器准确显示零。

再调整，使秤体承担满量程重量本电路选满量程为千克时显示满量程值。

调节衰减比然后在秤钩下悬挂千克的标准砝码，观察显示器是否显示，如有偏差，可调整值，使之准确显示。

调节反向定值积分时间重新进行步骤，使之均满足要求为止。

最后准确测量电阻值，并用固定精密电阻予以代替。

可引出表外调整。

测量前先调整，使显示器回零。

第章所需元件列表元件集成块型号功能说明双积分转换转换模数信号高精度低温标双运算运放放大传感信号微功率电压参考二极管得到稳定电压，再经电路供基准电源箔式电阻应变片传感器精密多圈电位器调试后用精密金属膜电阻代替电源直流电源电阻各阻值共块精密金属膜电阻电容各容量共块积分电路中不能用瓷片电容倍压整流二极管二块第章系统方案总结工作原理数显电子秤电路原理如上图所示，其主要部分为电阻应变式传感器及组成的测量放大电路，和及外围元件组成的数显面板表。

传感器采用箔式电阻应变片，其常态阻值为欧姆。

测量电路将产生的电阻应变量转换成电压信号输出。

将经转换后的弱电压信号进行放大，作为转换器的模拟电压输入。

提供基准电压，它同时经及分压后作为转换器的基准电压。

位，转换器的参考电压输人正端，由中间触头引入，负端则由的中间触头引入。

两端参考电压可对传感器非线性误差进行适量补偿。

当然，可能还有这样那样的问题，特别是非线性误差方面的问题，在实际的制作中可以加以完善。

结语出于方便和美观，我们可以把电子称的形状做成类似手套或者可以方便携带的形状，将压力传感器设计在掌心处，显示器可以做成块手表，使用电子称的时候它是显示器，不用的时候它又可以当做手表使用，既美观又方便，出门购物不至于被商贩哄骗，当然，这肯定不适合称过重的物品，有它自身的缺陷，但我相信随着科学技术的发展，这些弊端会被克服，以后我们见到的电子称会让人耳目新的。

致谢在整个毕业设计期间，我得到了白凤山老师全面具体和耐心的指导，使得我的学年论文可以顺利的完成。

老师渊博的学识严谨的态度使我终生难忘，同时也受益非浅。

老师以自己渊博的学识，雄阔的思维，和朴实无华平易近人的人格魅力，使我树立了全新的思想观念和学习方法，以适应时代和社会的要求。

感谢老师在书写论文的过程中，给予的宝贵意见，并且提供了设计所需要的学习资料，使我能够顺利完成论文。

感谢老师在我作毕业设计期间给予的帮助和鼓励。

同时，也感谢每位帮助过我的师长。

感谢我的校友和朋友们在这四年对我的关心和帮助。

感