❶ 求實驗題目為「應用感測器設計電子秤」3000字左右，我們今晚要交大家幫幫忙吧，謝謝您了。
隨著技術的進步,由稱重感測器製作的電子衡器已廣泛地應用到各行各業,實現了對物料的快速、准確的稱量，特別是隨著微處理機的出現，工業生產過程自動化程度化的不斷提高，稱重感測器已成為過程式控制制中的一種必需的裝置，從以前不能稱重的大型罐、料斗等重量計測以及吊車秤、汽車秤等計測控制，到混合分配多種原料的配料系統、生產工藝中的自動檢測和粉粒體進料量控制等，都應用了稱重感測器，目前，稱重感測器幾乎運用到了所有的稱重領域。
1．高速定量分裝系統
本系統由微機控制稱重感測器的稱重和比較，並輸出控制信號，執行定值稱量，控制外部給料系統的運轉，實行自動稱量和快速分裝的任務。
系統採用MCS-51單片機和V/F電壓頻率變換器等電子器件，其硬體電路框圖如圖1所示，用8031作為中央處理器，BCD拔碼盤作為定值設定輸入器，物料裝在料斗里，其重量使感測器彈性體發生變形，輸出與重量成正比的電信號，感測器輸出信號經放大器放大後，輸入V/F轉換器進行A/D轉換，轉換成的頻率信號直接送入8031微處理器中，其數字量由微機進行處理。微機一方面把物重的瞬時數字量送入顯示電路，顯示出瞬時物重，另一方面則進行稱重比較，開啟和關閉加料口、放料於箱中等一系列的稱重定值控制。
在整個定值分裝控制系統中，稱重感測器是影響電子秤測量精度的關鍵部件，選用GYL-3應變式稱重測力感測器。四片電阻應變片構成全橋橋路，在所加橋壓U不變的情況下，感測器輸出信號與作用在感測器上的重力和供橋橋壓成正比，而且，供橋橋壓U的變化直接影響電子稱的測量精度，所以要求橋壓很穩定。毫伏級的感測器輸出經放大後，變成了0-10V的電壓信號輸出，送入V/F變換器進行A/D轉換，其輸出端輸出的頻率信號加到單片機8031定時器1的計數、輸入端T1上。在微機內部由定時器0作計數定時，定時器0的定時時間由要求的A/D轉換分辯率設定。
定時器1的計數值反映了測量電壓大小即物料的重量。在顯示的同時，計算機還根據設定值與測量值進行定值判斷。測量值與給定值進行比較，取差值提供PID運算，當重量不足，則繼續送料和顯示測量值。一旦重量相等或大於給定值，控制介面輸出控制信號，控制外部給料設備停止送料，顯示測量終值，然後發出回答令，表示該袋裝料結束，可進行下袋的裝料稱重。
圖2所示為自動稱重和裝料裝置。每個裝料的箱子或袋子沿傳送帶運動，直到裝有料的電子稱下面，傳送帶停止運動，電磁線圈2通電，電子稱料斗翻轉，使料全部倒入箱子或袋子中，當料倒完，傳送帶馬達再次通電，將裝滿料的箱子或袋子移出，並保護傳送帶繼續運行，直到下一次空袋或空箱切斷光電感測器的光源，與此同時，電子稱料箱復位，電磁線圈1通電，漏斗給電子秤自動加料，重量由微機控制，當電子秤中的料與給定值相等時，電磁線圈1斷電，彈簧力使漏斗門關上。裝料系統開始下一個裝料的循環。當漏斗中的料和傳送帶上的箱子足夠多時，這個過程可以持續不斷地進行下去。必要時，＊作人員可以隨時停止傳送帶，通過拔碼盤輸入不同的給定值，然後再啟動，即可改變箱或袋中的重量。
本系統選用不同的感測器，改變稱重范圍，則可以用到水泥、食糖、麵粉加工等行業的自動包裝中。
2．感測器在商用電子秤中的應用
目前，商用電子計價秤的使用非常普及，逐漸會取代傳統的桿稱和機械案秤。電子計價秤在秤台結構上有一個顯著的特點：一個相當大的秤台，只在中間裝置一個專門設計的感測器來承擔物料的全部重
量，如圖3所示。常用的電子計價秤感測器的結構如圖4所示，其中圖4（a）為雙連橢圓孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部上平面的兩個螺孔緊固；圖4（b）為梅花型四連孔彈性體，秤盤用懸臂梁端部側面的三個螺孔堅固，中間支桿上粘貼補償用的應變片。這兩種形式的感測器，在計價秤中用得最多。圖4（c）為三梁式彎曲彈性體，采樣彎曲應力，對重量反應敏感，宜用來製作小稱量計價秤。圖4（d）為三梁式剪切彈性體，采樣中間敏感梁的剪切應力，宜用來製作幾百公斤稱量范圍計價秤。
用這些復梁型高精度感測器來支承一個大的稱重平台，被稱重物又可能放置在任何稱台的任意位置上，必然會產生四角示值誤差，對圖4（a），（b）兩種結構形式的感測器，可通過銼磨的形式進行角差修正。對圖4(c)，(d)，它有上下兩根局部削弱的柔性輔助梁，使感測器對側向力、橫向力和扭轉力矩具有很強的抵抗能力，可以通過銼磨輔助梁的柔性部位來調整感測器的靈敏系數和四角誤差。圖5為一種商用電子計價秤的電路框圖。感測器採用的是圖4（b）所示的梅花型四連孔結構，該秤具有置零、自動清除單價、零位自動跟蹤、自動去皮、次數累計和金額累計、列印輸出等功能，7段綠色熒光數碼管顯示，使用十分方便。
圖6是採用CHBL3型號S型雙連孔彈性體稱重感測器製作的攜帶型家用電子手提秤的原理圖，由稱重感測器、放大電路、A/D轉換和液晶顯示四部分組成。圖中，E為9V的疊層電池，R1-R4是稱重感測器的4個電阻應變片，R5、R6與W1組成零點調整電路。當載荷為零時，調節RW1使液晶顯示屏顯示為零。A1，A2為雙運放集成電路LM358中的兩個單元電路，組成了一個對稱的同相放大器，A/D轉換器採用ICL7106雙積分型A/D轉換器，液晶顯示採用3 1/2液晶顯示片。該電子秤精度高，簡單實用，攜帶方便。
稱重感測器是一種高精度的感測器，必須按規定的規格使用。若不按規定的規格使用，不僅不能發揮稱重的作用，而且容易損壞，尤其是絕對不準超過負荷安全值使用。
對於因溫度變化對橋接零點和輸出，靈敏度的影響，即使採用同一批應變片，也會因應變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對要求精度較高的感測器，必須進行溫度補償，解決的方法是在被粘貼的基片上採用適當溫度系數的自動補償片，並從外部對它加以適當的補償。
非線性誤差是感測器特性中最重要的一點。產生非線性誤差的原因很多，一般來說主要是由結構設計決定，通過線性補償，也可得到改善。
滯後和蠕變是關於應變片及粘合劑的誤差。由於粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重感測器必須在規定的溫度范圍內使用。
在露天下使用感測器，還應考慮陽光直射產生的溫度影響和風壓的影響。
❷ 電子秤設計與製作
學過物理的人都知道到，測量質量有多種方法，有天平，還有測力計等，帶式呢在使用之前都要調准，而且對於一些機械測重機器來說，對於得數的的准確性是做到很小的，而且需要人們去估讀數據。那麼電子稱的就應運而生了，電子秤不僅測量精確，而且讀數直觀，直接看儀表就知道多少，不需要估讀。那麼大家就要問了，電子稱是怎麼做的呢，市面上電子秤是挺多，但是自己是不是能設計一台呢？那麼下面就由我教大家設計一台電子秤。
測量電路的設計：
設輸出電位為，輸入第一級放大電路輸出，而可變電阻的實際有效接入部分的阻值相等。—、+兩端的電位應近似相等。
集成運算放大器OP-07：
OP-07有A、D、C、E各檔，它是高精度運算放大器，具有極低的失調電碼晌茄壓(10μV)和偏置電流(0.7nA)，它的溫漂系數為0.5μV/℃，OP-07具有較高的共模輸入范圍(±14V)，共模抑制比CMRR=126dB，以及極寬的供電電流范圍(從±3V到±18V)，雙電源供電。OP07一般不需要調零，如需調零，可在1和8管腳之間接一個電位器，阻值可為20k。
A/D轉換與顯示
A/D轉換：一般電子秤的A/D轉換精度越高越好，A/D精度越高，電子秤的靈敏度越高。
數碼管顯示：採用4位共陰數碼管顯示電壓值。考慮到元器件的購買，統一採用7407驅動數碼管。具體連接電路如圖所示。鼓勵採用自己的顯示方式。
電子秤電路調試：
1.根據應變式感測器已經裝在感測器試驗台上。感測器中各應變片可用萬用表測量同一種顏色的兩端判別。
2.接入電源，撥通電源開關，將實驗板調節增益電位器順時針調節大致到中間位置，再進行儀表放大器調零，方法為將儀表放大器的正、負輸入端接地短接，調節電路板上調零電位器，輸出的電壓讀數為零，關閉電源。
3.直接將放大器的輸出與實驗台的串口相連，利用CSY9.0軟體採集數據，並分析系統靈敏度和非線性誤差。或者送入DRLAB開放式感測器實驗平台，測量出重量誤差。
4.根據系統靈敏度和非線性誤差為輸出值，擬合直線的最大偏差。滿量程輸出平均值。
以上是我對遲察電子秤設計與製作主要流程，以及需要用到、需要注意到的問題的解說。電子秤的設計無疑是讓大家對自己所學的各種電學，力學，電子學的集合利用，如果你能完整的按照以上的設計理念做到完美無缺的話，想必一定會對自己所謹雀學知識做一個完美的梳理。同時也培養大家的動手能力。好了我的介紹就到這里，希望可以幫到你。
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