传感器课程设计_称重传感器应用电路设计

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1、东北石油大学课程设计课程传感器课程设计题目称重传感器应用电路设计院系电气信息工程学院专业班级测控2009-1学生姓名黄俊学生学号090601240128指导教师殷海双路敬祎2012年6月25任务书课程传感器课程设计题目称重传感器应用电路设计专业测控技术与仪器姓名黄俊学号090601240128主要内容：使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示**.**千克，并有相应的手动校正电路。基本要求：1．设计以测量显示部分

2、电路为主；2．要绘制原理框图；3．绘制原理电路；4．要有必要的计算及元件选择说明；5．提供元件清单；6．如果采用单片机，必需绘制软件流程图主要参考资料：[1]黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M].电子科技大学出版社,2004[2]王琦.电阻应变式称重传感器的设计[J].木材加工机械.2005(3)[3]缪少勇.浅谈称重传感器工作原理及故障排除[J].科学之友.2010(14)[4]施昌彦.称重传感器计量规程[J].试验技术与试验机.1987(4)[5]张国维.测控电路[M].机械工业出版社,2007完成期限2012.6.25—2012.6.2

3、9指导教师专业负责人2012年6月25日传感器课程设计摘要在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤，但是随着社会的进步、科学的发展，我们对其要求操作方便、易于识别。随着计量技术和电子技术的发展传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点，且能在恶劣环境下工作，在力、压力和重量测试中有非常广泛的应用，力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。所以电阻应变式力传

4、感器制作的数显电子秤具有准确度高易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。关键词：称重传感器、电阻应变计、精度、显示传感器课程设计目录一、设计要求1二、方案设计11、方案说明12、方案论证2三、传感器工作原理2四、电路的工作原理4五、单元电路设计、参数计算和器件选择61、测量电路62、差动放大电路73、A/D转换84、显示电路设计95、系统需要的元器件清单10六、总结11传感器课程设计称重传感器应用电路设计一、设计要求使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可

5、以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示**.**千克，并有相应的手动校正电路。二、方案设计1、方案说明在设计系统时，针对各个电路模块实现的功能来设计电子秤的方案有以下两种：方案一模拟电路方案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。其次，由差动放大器电路把传感器输出的微弱信号进行一定倍数的放大，然后送A/D转换电路中。然后再由A/D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。最后由显示电路显示数据，系统设计总体方案框图如图1所示。电阻应变式传感器差动放大电路显示电路（LED）A/D转换电路图

6、1模拟电路总体系统框图方案二单片机方案按照本设计功能的要求，系统由5个部分组成：控制器部分、信号采集部分、报警部分、数据显示部分、和电路电源部分，系统设计总体方案框图如图2所示。12传感器课程设计信号放大调理电路压力传感器中央处理单元LED显示模/数转换电源电路超重报警图2单片机总体系统框图信号采集部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的

7、实际重量信号，并将其存储到存储单元中。控制器还可以通过对扩展I/O的控制，对键盘进行扫描，而后通过键盘散转程序，对整个系统进行控制。数据显示部分根据需要实现显示功能。电路电源部分主要是为电路提供稳定方便的电源，将工频电压直接转换成所需的±5伏电压。报警部分只要是在超重时对使用者发出警告声。2、方案论证鉴于本电子秤的设计并不太复杂，通过方案比较，由于方案一采用器件较少，成本较低，电路实现简单，且方案一完全能实现所需功能，所以在具体设计时，采用了第一种设计方案。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，该重量信号通过差动输入和调理

8、放大电路后，以模拟信号的方式传送到A/D转换器。其次，由A/D转换电路把模拟信号转换成数字信号送给数码管，最后由显示电路显示数据。三、传感器工作原理1