［定稿］外研版英语一年级起点二年级下册全册教案_教案范文

因此，本文旨在设计种测量准确价格低廉携带方便应用广泛的电子称重仪。

本文介绍了电子称重技术采用的基本原理，设计了以单片机为主要控制核心的电阻应变式电子称重仪。

该电子称重仪根据电阻的应变效应原理将电阻所受应变通过电桥电路转换为电压信号，采用运算放大器和模数转换芯片，可以实现对称重传感器输出信号的放大和转换处理，采用矩阵键盘进行对电子称重仪的控制和相关数据的修改，使用串行进行各单价的存储，还利用了液晶显示，对物体重量的进行实时显示，使用户界面友好，方便控制读取。

实际研究结果表明，该系统具有性价比高体积小携带方便使用简易和性能稳定等优点。

关键词电子称重仪，单片机，东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页，东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页目录绪论课题称重技术的现状及发展状况当前称重技术的原理方法和特点电磁式压电式振弦式电容式电阻应变式系统方案及工作原理方案论证与比较系统组成及基本工作原理系统硬件设计主控电路部分设计单片机的选用与基本特性单片机管脚分配电源部分设计电源供电运放所用正负压的产生称重传感器部分设计传感器特性传感器内部结构原理信号放大部分设计基本特性放大工作原理转换部分设计基本特性基本工作过程显示部分设计键盘控制部分设计存储部分设计基本特性与单片机连接系统软件设计系统主程序转换程序液晶显示程序键盘控制程序矩阵键盘扫描的实现东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页矩阵键盘控制功能的实现串行存储程序调试与分析调试系统简介调试故障及原因分析结论致谢参考文献附录附录英文文献附录对照翻译附录系统电路图附录系统源程序东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页绪论课题称重技术的现状及发展状况电子称重技术是现代称重计量和控制系统工程的重要基础之。

自年代中期电子技术渗入到衡器的辅助测量装置，年代初期出现机电结合式电子衡器以来，经过多年的不断改进与完善，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化智能型。

由于它具有称量准确快速，读数方便，环境适应性强，便于与电子计算机结合而实现称重计量与过程控制自动化等特点，在工商贸易能源交通冶金矿山轻工食品医药卫生航空航天等部门得到了广泛的应用。

近年来，随着计算机和称重传感器技术的迅速发展，现代科学技术的相互渗透，电子称重技术及应用又有了新发展。

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，已为世界各国所关注。

可以说电子称重技术的发展水平，已成为衡量个国家科学技术水平和工业发达程度的重要标志之。

各工业发达国家长期以来，都把电子称重技术的研究及应用提高到电子称重设备制造工程的高度来认识。

称重计量的内涵不断扩展，由狭义到广义，由单项到系统，新型的现代称重计量概念已脱颖而出，跃成为当代世界瞩目的技术与行业。

尽管年代以来，我国衡器行业打破了部门和地区的界限，取得了较好的成绩，但电子称重技术的研究与应用，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，行业的总体水平还跟不上国家经济的发展步伐。

当前称重技术的原理方法和特点目前，各种不同物理原理在电子称重系统中获得了应用。

称重传感器也有多种形式，大致有电磁式压电式振弦式电容式电阻应变式等。

电磁式电磁式称重传感器的机械传感器部分是个杠杆结构，多用于电子天平。

当电磁式称重传感器为上电时空载，杠杆是不平衡的。

上电后，由于调节网络的作用，杠杆恢复到平衡状态，此时磁缸线圈中有初始电流，当加载重物时，通过调节加力线圈中的电流的大小，使得杠杆再次平衡，这样根据加力线圈中的电流和力矩平衡，便可测东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页得重物的质量。

可见，加载重物的重量与加力线圈中电流的大小成正比，确定空载时的电流，即可测得重物的重量，进而确定待测物的质量。

图为电磁式传感器结构图。

图电磁式称重传感器结构图电磁式称重传感器主要特点如下速度快。

约秒即可稳定。

精度高。

目前最高精度可达。

重复性好。

可偏心测重，而且也很准。

电磁式传感器广泛地应用于国防科研工厂实验室。

不仅能作常规的测试，还可以在些特殊的场合做物质质量的测定，如在流水线上作检测仪对放射性物质的称量在钟表元件厂对钟表元件进行程量及计数作粮食水分检测仪等。

压电式压电式称重传感器是利用石英晶体的纵向压力效应将重量信号转换成电信号的装置。

传感器中的石英晶体敏感元件测量的是应力，是它产生的电荷对于应力的平均值，也就是说石英晶体具有把敏感元件石英圆片整个表面上的载荷进行积分的能力。

内部结构如图。

图压电式称重传感器结构图东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页压电式称重传感器特点如下石英晶体没有热电效应，即使是温度瞬变也不会引起信号漂移，而且灵敏度温度系数非常小，约为，因此不必采取特殊手段补偿温度的影响。

压电式传感器的量程范围广，测量范围达的几次方，个称重传感器即可完成全程测量。

灵敏度高，测量值可到上百吨载荷，又能分辨出小至几公斤的动态力。

刚度大，固有频率高几十千赫以上，动态响应快。

时间老化率低，无热释电现象，工作可靠性高，寿命长。

石英晶体的居里点高，对温度的灵敏性低，灵敏度变化极小，长期稳定性好。

石英晶体具有较好的线性，在般情况下无滞后，组装成称重传感器和称重传感器技术的迅速发展，现代科学技术的相互渗透，电子称重技术及应用又有了新发展。

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，已为世界各国所关注。

可以说电子称重技术的发展水平，已成为衡量个国家科学技术水平和工业发达程度的重要标志之。

各工业发达国家长期以来，都把电子称重技术的研究及应用提高到电子称重设备制造工程的高度来认识。

称重计量的内涵不断扩展，由狭义到广义，由单项到系统，新型的现代称重计量概念已脱颖而出，跃成为当代世界瞩目的技术与行业。

尽管年代以来，我国衡器行业打破了部门和地区的界限，取得了较好的成绩，但电子称重技术的研究与应用，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，行业的总体水平还跟不上国家经济的发展步伐。

当前称重技术的原理方法和特点目前，各种不同物理原理在电子称重系统中获得了应用。

称重传感器也有多种形式，大致有电磁式压电式振弦式电容式电阻应变式等。

电磁式电磁式称重传感器的机械传感器部分是个杠杆结构，多用于电子天平。

当电磁式称重传感器为上电时空载，杠杆是不平衡的。

上电后，由于调节网络的作用，杠杆恢复到平衡状态，此时磁缸线圈中有初始电流，当加载重物时，通过调节加力线圈中的电流的大小，使得杠杆再次平衡，这样根据加力线圈中的电流和力矩平衡，便可测东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页得重物的质量。

可见，加载重物的重量与加力线圈中电流的大小成正比，确定空载时的电流，即可测得重物的重量，进而确定待测物的质量。

图为电磁式传感器结构图。

图电磁式称重传感器结构图电磁式称重传感器主要特点如下速度快。

约秒即可稳定。

精度高。

目前最高精度可达。

重复性好。

可偏心测重，而且也很准。

电磁式传感器广泛地应用于国防科研工厂实验室。

不仅能作常规的测试，还可以在些特殊的场合做物质质量的测定，如在流水线上作检测仪对放射性物质的称量在钟表元件厂对钟表元件进行程量及计数作粮食水分检测仪等。

压电式压电式称重传感器是利用石英晶体的纵向压力效应将重量信号转换成电信号的装置。

传感器中的石英晶体敏感元件测量的是应力，是它产生的电荷对于应力的平均值，也就是说石英晶体具有把敏感元件石英圆片整个表面上的载荷进行积分的能力。

内部结构如图。

图压电式称重传感器结构图东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页压电式称重传感器特点如下石英晶体没有热电效应，即使是温度瞬变也不会引起信号漂移，而且灵敏度温度系数非常小，约为，因此不必采取特殊手段补偿温度的影响。

压电式传感器的量程范围广，测量范围达的几次方，个称重传感器即可完成全程测量。

灵敏度高，测量值可到上百吨载荷，又能分辨出小至几公斤的动态力。

刚度大，固有频率高几十千赫以上，动态响应快。

时间老化率低，无热释电现象，工作可靠性高，寿命长。

石英晶体的居里点高，对温度的灵敏性低，灵敏度变化极小，长期稳定性好。

石英晶体具有较好的线性，在般情况下无滞后，组装成称重传感器其动态测量的综合误差优于。

结构紧凑，体积小，高度低，重量轻，可用多个石英晶体片组装大型称重传感器。

用多分量称重传感器进行称重计量时，抗交叉干扰能力强，交叉干扰达到时，测量误差仍然低于，交叉干扰到时，测量误差小于以内。

使用温度范围广，通常为。

不能在长时间内进行静态测量。

以石英晶体为敏感元件的称重传感器多用于测量动态量，应用于公路车辆轴载超载预判，桥梁超载报警，隧道保护和车辆轴载计量等。

振弦式振弦式传感器主要用于实验室的电子称和其他小称以及在工业上的台秤和皮带电子称重。

振弦是在两个永久磁铁的气隙内，每根振弦都与使振弦按固有频率振荡的电子振荡回路相连。

用参考质量对两根振弦预加负荷，当未知负荷通过角度为的弦线施加于负荷连接点时，左弦将受到增强的张力作用。

从而增大了该弦的固有频率，反之右弦由于张力减弱将降低其固有频率。

左右弦的频率之差正比于所施加的负荷，传感器的输出与将频率差变成脉冲串的电子线路相连。

通过个预设定时间的脉冲计数器对该脉冲采样，即可直接读出重量值。

图为振弦式称重传感器称重原理图。

东北大学秦皇岛分校毕业设计论文第页图振弦式称重传感器称重原理图电容式电容传感器分为三种变极距式变面积式变介质式。

变极距式电容传感器，在传感器中装有对平行极板构成的个平板电容器。

图为变极距式电容传感器的原理图。

图中固定极板与传感器基座相固定，动极板与传感器弹性元性活动端相连。

当在秤盘上施加重物时，弹性元件活动端带动定极板向下移动平板电容，两极板之间的距离发生变化，从而改变了平板电容器的电容量。

通过计算变化的电容量就可以计算出所称物体的重量。

图电容式传感器结构原理图电容传感器具有结构简单，灵敏度高输入转换时钟，开始检测转换结束标志，或者转换超时出错转换超时，返回代码东北大学秦皇岛分校毕