电阻应变片测重量

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1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2008级测试技术课程设计测试技术课程设计报告书姓名李马超学号20086606院、系、部电气系专业电气工程及其自动化10目录1课程设计任务书12概述22.1系统组成框图32.2电阻应变片重力测试原理33电阻应变片重力测试系统的单元电路介绍33.1电阻应变片传感器选型及介绍43.2电阻应变器传感器测量电路53.3A/D转换器53.3.1ADC0809内部逻辑结构63.3.2引脚结构64基于单片机的设计64.1单片机的硬件电路图74.2程

2、序设计8设计总结9参考文献10101课程设计任务书题　目电阻应变片重力测试学生姓名李马超学号20086606班级0810-6专业电气工程及其自动化承担指导任务单位指导教师姓名张飞雄是否制作实物是一、主要内容利用两组电阻应变片传感器制作一个可以测量物体重量的装置。二、基本要求1.实现基本功能2．画出相应的测量电路和测试程序。3.完成3000字设计报告三、主要技术指标（或研究方法）工作电压220v电阻应变片传感器的原理应用等臂直流电桥（双差动）教研室主任签字时　间2011年　12月25日102概述2

3、.1系统组成框图电阻应变式传感器是应用广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上，可构成测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数的电阻应变式传感器。电阻应变式传感器具有结构简单，使用方便，性能稳定、可靠，易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测，灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量，可以测量多种物理量等诸多优点，已广泛应用于航空、机械、电力、化工、建筑等领域。本课题采用的是以8051系列的AT89C2051单片机为核心开发电阻应变片重力测试的系统。系统硬件原理框图如

4、图1-1：A/D转换四位数码管显示电路电阻应变式传感器LM324集成运算放大器图2-1系统框图系统框图如图2-1所示，电阻应变式传感器采集到重力信号传送给LM324集成运算放大器，LM324集成运算放大器是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。经过A/D转换，将转换的数字信号发给显示电路显示，显示电路是由四位独立数码管组成。102.2电阻应变片重力测试原理电阻应变片简介：电阻应变片作为传感元件，将其牢固地粘贴在构件

5、的测点上，构件受力后由于测点发生应变，应变片也随之变形而使应变片的电阻发生变化。电阻应变式传感器的核心元件是电阻应变片，其工作原理是基于电阻应变效应。电阻应变片的测量原理为：金属丝的电阻值除了与材料的性质有关之外，还与金属丝的长度，横截面积有关。将金属丝粘贴在构件上，当构件受力变形时，金属丝长度和横截面积也随着构件一起变化，进而发生电阻变化。dR/R=Ks*ε其中，Ks为材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变的电阻变化率，标志着该类丝材电阻应变片效应显著与否。ε为测点处应变，为无量纲的量，但习惯上

6、仍给以单位微应变，常用符号με表示。由此可知，金属丝在产生应变效应时，应变ε与电阻变化率dR/R成线性关系，这就是利用金属应变片来测量构件应变的理论基础。3电阻应变式传感器重力测试系统的单元电路介绍3.1电阻应变式传感器的介绍、结构和类型电阻应变式传感器（straingaugetypetransducer）以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的

7、电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。图3-1电阻应变片的基本结构1-基底;2-敏感栅;3-覆盖层;4-引线103.2电阻应变式传感器的测量电路常规的电阻应变片K值很小，约为2，，机械应变度约为0.0001—0.001.所以,电阻应变片的电阻变化范围为0.0005—0.1欧姆，所以测量电路应当能精确测量出很小的电阻变化，在电阻应变片传感器中做常用的是桥式测量电路。桥式测量电路有四个电阻，其中任何一个都可以是电阻应变片

8、电阻，电桥的一个对角线接入工作电压U，另一个对角线为输出电压U0，。起特点是：当四个桥臂电阻达到相应的关系时，电桥输出为零，或则就有电压输出，可利用灵敏检流计来测量，所以电桥能够精确的测量微小的电阻变化。电路图如下图所示：其中R1=R2=R3=R4=350Ω103.3A/D转化器(ADC0809)A/D0809是一个带有8路=位A/D转换器，8路多路开关以及微处理兼容的控制逻辑CMOS组件。3.3.1ADC0809的内部逻辑结构:3.3.2引脚结构:3.3.3ADC0809应用说明1）ADC08