便携式电子秤实验设计总结报告

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1、电子电路综合实验总结报告题目：便携式电子秤的设计班级：20100412学号：2010041208姓名：王曼日期：2013年6月12日便携式电子秤的设计实现一、内容提要手提式电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点，是家庭购物时使用的首选。其电路构成主要有传感器电路、差动放大电路、A/D转换电路、显示电路组成。传感器选用的是电阻应变式传感器，它是传感器中应用最多的一种，广泛用于电子秤及各种新型结构的测量装置。差动放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大，以满足A/D转换器对输入信号电平的要求。A/

2、D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号，进行模数转换然后把数字信号输送到显示电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。二、设计任务及总体方案任务是设计一个LED数码显示的便携式电子秤要求：1.采用电阻应变式传感器2.称重范围为0-2kg3.测量精度不低于20g；工作原理，附系统原理图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A/D转换器。其次，由A/D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一定倍数的放大，然后送A/D转换电路中。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。具体方案如下

3、：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（LED）A/D转换电路（双积分）一、单元电路设计与分析1.元器件清单表元件型号数量功能ICL7107（带40管脚座）1双积分A/D转换INA114AP（带8管脚座）1差动放大共阳型LED数码管（LG5011BSR）4（带2排插座）显示箔式电阻应变片E350-ZAA1传感器滑动变阻器Rp=5K1电位器滑动变阻器Rp=10K1滑动变阻器Rp=1K1电阻24k2精密金属膜电阻47k2100k21k61M210k45k4电容0.1uF1积分电路中不能用瓷片电容0.47uF10.22uF1100pF10.02uF12.测量电路：电阻应变

4、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。这里用电阻应变式传感器作为测量电路的核心，并根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度。（1）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一起变形，其电阻值也随之变化，而电阻的变化与构件的变形保持一定的线性关系，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（2）电阻应变式传感器的测量电路：R1R2R3R4R5R6R

5、P1E电阻应变片的电阻变化范围为0.0005—0.1Ω，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常用的是桥式测量电路。桥式测量电路有4个电阻，电桥的一个对角线接入工作电压E，另一个对角线为输出电压Uo。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：它由箔式电阻应变片电阻R1、R2、R3、R4组成测量电桥，测量电桥的电源由稳压电源E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。电位器RP1作为物体重量弹性应变的传感器，组成零调整电路，当

6、载荷为0时，调节RP1使数码管显示零。3．差动放大电路：A1∞A2∞R8R8R7VoViVi1Vi2I原理：本次设计中，要求用一个放大电路，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A/D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，必须通过一个模拟放大器对其进行一定倍数的放大，才能满足A/D转换器对输入信号电平的要求，因此必须选择一种符合要求的放大器，即采用典型的差动放大器ina114ap。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：放

7、大倍数的推导过程：I=Vo=(R8+R7+R8)I=(1+)Vi，则Avf=1+放大电路与ICL7107的连线示意图如下：RP3A1∞A2∞R8=30KR8=30KR7=5.1K5VIN-IN+Vref+Vref-COMRp21MV+4．A/D转换：A/D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A/D转换时，先要确定A/D转换的位数，该设计运用的是双积分式A/D转换器ICL7107，A/D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