课程设计 电子配料秤

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1、课程设计报告电子配料秤设计专业电子信息工程学生姓名邵晓非班级B电子062学号0610620228指导教师孙宏国完成日期2008年10月26日目录1、设计任务和要求………………………………………………….1、总体设计方案…………………………………………………….2、设计的原理框图………………………………………………….3、设计的具体过程（1）.传感器的设计…………………………………………...（2）.放大器的设计………………………………………….（3）.料重指示器的设计…………………………………………..（4）.比较器的设计……………………………

2、………...（5）.基准电压的设计…………………………………………（6）.直流电源的设计…………………………………………5设计小结………………………………………………………….6参考文献…………………………………………………………..一、设计任务和要求在工业生产中，经常要将不同的物料按一定重量的比例配置进行混合加工，现设计重量计量装置，用于配料生产的自动控制系统要求：1、配料精度优于百分之一；2、配料的重量连续可调，料满自动停止加料；3、工作稳定可靠；4、设计电路所需的直流电源。二、总体设计方案1、该装置主要功能是用电子电路实现对物料重量的计量

3、，故首先应将物料重量（非电量）转换成电量。被称物料可通过支撑料斗的负重传感器，实现将重量信号转换成电信号，电量数值大小与物料的重量成比例2、根据预先设定的配料重量，来确定基准电压（类似于天平的砝码），其值大小可以调节。3、将表示无聊重量的电信号与基准电压进行比较，其比较结果（输出状态）来控制执行机构完成指定的动作。二、设计的原理框图四.设计的具体步骤1.传感器：可采用电阻应变式荷重传感器，将多个同类型的传感器串接连接使用，可扩大输出电压范围。2.放大器：将传感器输出的微弱信号电压予以放大，可采用通用型集成运算放大器。3.料重指示器：可由电压跟随

4、器和电流表组成。电压放大器的输出信号作为输入信号加于电压跟随器(射极输出器)的输入端，在射极串接一电流表M测试电流的数值，重物（所加物料）愈重，则M的指示读读数愈大。4.比较器：可采用继承云放和反馈元件构成迟滞比较器。放大器的输出电压Vo’与基准电压Vref进行比较，当Vo>Vp时，Vo=Voh,由于VrefVd+Vol,D导通。当Vo’由大下降到Vp时,Vo又由Vol变到Voh。电容C起到提高转换速度的作用。为保证转换精度，要求基准电压Vref稳定，且R1

5、、R2、Rf选用精密电阻。Vref可采用稳压管稳压电路获得。5.执行机构：可采用符合三极管和继电器J等元件组成。三极管工作于开关状态，由比较器的输出状态控制。当Vo=Voh时，三极管导通，使继电器吸合；当Vo=Vol时，三极管截止，继电器释放，则相应的控制电路按有关逻辑程序工作，使之完成预定的动作。（1）.传感器的设计在这里我们采用电阻应变式称重传感器，其原理是：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电

6、阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程。可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要部分。电阻应变片　　电阻应变片是把一根电阻丝机械的分布在一块有机材料制成的基底上，即成为一片应变片。他的一个重要参数是灵敏系数K。我们来介绍一下它的意义。　　需要说明的是：灵敏度系数K值的大小是由制作金属电阻丝材料的性质决定的一个常数，它和应变片的形状、尺寸大小无关，不同的材料的K值一般在1.7—3.6之间；其次K值是一个无因次量，即它没有量纲。弹性体　　　弹性体是一个有特殊形状的结构件。它的功能有两

7、个，首先是它承受称重传感器所受的外力，对外力产生反作用力，达到相对静平衡；其次，它要产生一个高品质的应变场（区），使粘贴在此区的电阻应变片比较理想的完成应变枣电信号的转换任务。　　需要说明的是，上面分析的应力状态均是“局部”情况，而应变片实际感受的是“平均”状态。检测电路　　　检测电路的功能是把电阻应变片的电阻变化转变为电压输出。因为惠斯登电桥具有很多优点，如可以抑制温度变化的影响，可以抑制侧向力干扰，可以比较方便的解决称重传感器的补偿问题等，所以惠斯登电桥在称重传感器中得到了广泛的应用。因为全桥式等臂电桥的灵敏度最高，各臂参数一致，各种干扰的

8、影响容易相互抵销，所以称重传感器均采用全桥式等臂电桥。（2）.放大器的设计在这里我们选用通用型运算放大器，通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这