电子称实验报告.pdf

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1、电子秤控制系统实验电子秤实验报告摘要：电子秤在人们的日常生活中广为使用，带来了方便。本文介绍一种电子秤的设计，包括全桥电路，放大电路的选择和软件的数据采集和标定过程，其中包括电子秤界面的设计。软件编程部分采用的是VisualBasic6.0，来实现接收测量（标定）和显示功能。通过多次数据测量取平均值的方法最终达到提高精度的目的。关键字：电子秤传感器放大电路VisualBasic6.0任务分析：在硬件部分设计实现连接电路信号放大电路，要求根据选择的传感器输出范围，将信号放大到数据采集量程范围（0-5V），滤波后输入数据采集卡，输出信号要准确稳定。软件

2、部分设计数据采集程序，并调试通过，最终经过标定后可以准确的实时显示被测物的质量。设备要求：金属箔式应变片——全桥测量电路，ZK-6测控电路板中U16三运放高共模抑制比放大电路，智能直流电压表（精度在mv）,5v直流电压源，计算机，VB6.0，PCI数据采集卡（VBTEST6011），导线若干。硬件设计：本实验是由金属箔式应变片——全桥测量电路和三运放高工共模抑制比放大电路共同构成硬件部分。金属箔式应变片是一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的机械装置将被测量转化成弹性元件的变形，然后由电阻

3、应变片将弹性元件的变形转换成电阻的变化，再通过测量电路将电阻的变化转换成电压或电流变化信号输出。电子秤控制系统实验应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4时，其桥路输出电压Uo≈(△R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。三运放高共模抑制比放大电路又称测量放大器、仪表放大器等。它的输入阻抗高，易于与各种信号源相匹配。它的输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流小，并且漂移小，稳定性好。其共模抑制比

4、大，能适于在大的共模电压的背景下对微小差值信号进行放大。图中改变电位器RF1的阻值，则可以改变对差模信号的放大倍数；R5，RF2，R6用于调零，当R1=R2,R3=R4，R7=R8时RRRU717ic则UO(12)UidRRR3F13CMRRGUUidCicRR17G(12)其中，G是整个放大器对差模信号的增益：RRF13R17K是整个放大器对共模信号的增益：KCCR3CMRRKCMRR是运算放大器N3的共模抑制比。整个放大器的共模抑制比：GR1K(12)KCMRCMRRKRCF1电子秤控制系统实验原理图与电路图

5、打开综合测控实验台主机箱电源，给全桥电路供以+5V直流电源，由于电桥的输出信号微弱，需接放大电路将其信号放大，这里选择三运放高共模抑制比放大电路。电路图如下所示：将U0接实验箱上智能直流电压表，通过调节Rp1使输出电压在0-5V范围内。我选取了秤空载时电压表显示3.94V时作为测量初始值。逐一添加砝码并记录电压表的变化，共测量三次，记录数据如下：次数123均值砝码03.943.943.943.94013.983.993.983.98324.034.034.024.02634.074.084.074.07344.124.134.124.12354.1

6、64.174.174.16664.214.224.214.21374.254.264.254.25384.304.304.294.29694.344.354.334.340104.404.404.384.393电子秤控制系统实验秤的输出线性图由图可知该秤的输出线性很好。自动采集信号利用时钟插件自动开启AD转换并采集被测值，时间间隔为500ms,数据存入文本框text1中，因为电压随重量变化范围小（硬件上每20克重量物体电压变化约为0.046伏），为了增强显示变化效果，先将AD转换值减去一个常数（经试验，1200较合适）再乘以固定值，其值为100，相

7、关程序为Text1.Text=(pval1(0)-1200)*100精度控制转换公式试验要求将被测量转换为实际物理量，即转换公式。具体计算方法如下：本电子称量程为0g-400g在此选定0g、100g、200g三个点作为试验量，经试验测得0g对应AD转换值分别为2835、2734、2791、2797、2882、2807；100g对应AD转换值分别为5100、5198、4993、5143、5133、5139；200g对应AD转换值分别为7514、7517、7463、7340、7667、7537；对应均值分别为2807、5117、7506。电子秤控制系统

8、实验实际123456平均重量值0g2835273427912797288228072807100g510051984993