数显电子秤的设计【开题报告】

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1、毕业设计（论文）开题报告题目：　　　　数显电子秤的设计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　专业：电子信息工程1选题的背景、意义数显电子秤是现今生活中常用的电子称重衡器，在各大超市、大中型商场、物流配送中心都可以见到。数显电子秤在结构和原理上取代了传统的机械式称量衡器。与传统的机械式称量衡器相比较，数显电子秤具有称量精度高、应用范围广、易于操作使用等优点，在工作原理、结构和材料上都是全新的计量衡器[1]。数显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体的确切重量并将其转换成相应的电压信号。输出的电压信号通常会很小，需要相应的放大电路进行准确的线性放大。放大

2、后的模拟电压信号经A/D转换电路转换成相应的数字信号量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制译码显示器，就可以显示出被测物体的确切重量。现在市场上使用的称量工具，有些是结构复杂，有些是运行不可靠，成本高，精度稳定性也不好，调正的时间长，易损件多，维修困难，能源消耗大。现在市场上电子秤产品的整体水平不高，部分小型企业的产品质量差且技术力量薄弱，缺乏产品的开发能力，电子秤产品质量处在低水平层次[2]。所以，有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。从20世纪70年代开始,在世界范围

3、内掀起了一股“电子称热”,各先进工业国都很重视传感技术和电子称的研究、开发和生产[3]。传感技术经已成为重要的现代科技领域,电子称及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子称，在计量要求、功能和外形上已达到了国外同类产品的先进水平，而且在价格上又低于国外的同类产品，具有较好的出口潜力；但动态衡器电子称，与国外的同类产品还有一定的差距，尤其是在动态稳定性上存在较大距离，我国进口的电子称大多数就是这类产品。我国的电子衡器要想打入国际市场，参与国际竞争。这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础，努力提高制造技术

4、与制造工艺水平，稳定产品的质量。增强国际市场竞争能力。我们要从观念上、技术上和管理上迅速赶上，与时俱进、开拓创新、以提高制造技术与制造工艺水平为突破口，主要解决电子衡器中的工程化产品的定型设计。努力提高批量生产的能力，使我国的民族衡器工业走上健康持续发展的轨道[3]。2相关研究的最新成果及动态　　电子秤不仅要向高精度、高可靠性方向发展,而且更需要向多种功能的方向发展。现在电子秤的附加功能主要有以下几种:（1）电子秤附加了处理计算机信息补偿装置,可以进行自诊断、自校正和多种补偿计算和处理。（2）具有皮重、净重显示等特定功能。（3）附加了特殊的数据处理功能。现在

5、的电子秤附加了多种计算和数据处理功能,以满足于多种使用的要求[4]。今后,随着电子科技的飞速发展,电子秤技术的发展将会日新月异。而且,功能更加齐全的高精度先进电子秤将会不断问世,其应用范围也会更加广5]。现在，在世界各国常用的衡器中，无论是利用杠杆原理的各种秤，还是利用弹性元件的回复力与被测物体的重力达到平衡来测量质量的秤，都离不开两个必须的条件：一个是重力场，另一个是静力平衡。第一个说明了现代各种秤都不能用于无重力场的场合，第二个说明了各种秤都必须待其保持平衡时才能进行测量。因此，将这些秤称为静态秤，所用的方法称为静态称重法[6]。在科研生产当中，常常会遇

6、到运动中的物体需要称重，或在外界有振动源干扰的条件下需要称重，这时静态秤就无能为力了，如果采用“静态标定，动态使用”的称重传感器测量系统的方案去实现，就引出了称重传感器测量系统的动态性能和动态误差问题。称重传感器测量系统用于静态和动态测量的区别是：从时间域来看，静态测量时，传感器的输出与时间无关，即不随时间变化；动态测量时，传感器的输出与时间有关，即随时间变化包括瞬态变化和连续变化。从频率域来看，静态测量时，其输出信号频谱只有零数；而在动态测量时，其输出信号频谱则有各种频率成分，对周期信号为分离频谱，对非周期信号为连续频谱。采用“静态标定，动态使用”的方法，

7、首先必须进行静态标定，以确定传感器的静态特性，它是动态测量的基础和依据，然后，对传感器的动态特性进行校准，确定传感器的动态误差，包括幅值误差和相位误差。其中主要是动态幅值误差[7,8]。在传感器称重系统中，只有当动态误差为零或在所规定的误差范围内时，动态测量结果才与静态性能一致，否则该称重系统便是非线性的。即，在动态测量时，如果不考虑动态特性，即使传感器测量系统的静态性能很好，也会产生较大的测量误差。实践证明，“静态标定，动态使用”的方法，只是以静看动，其本质还是静态称重，并没有从根本上解决静态称重方法存在的问题。近年来，日本、美国一些学者为从根本上解决这一

8、问题，以便能在宇宙空间和运动中进行称重，开展了许多研