基于虚拟仪器的应变电桥电子秤设计.pdf

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1、2012年第4期工业仪表与自动化装置·105·基于虚拟仪器的应变电桥电子秤设计张超凡．孔云龙(漯河职业技术学院机电工程系，河南漯河462000)摘要：设计了基于虚拟仪器技术的新型电子秤测试系统。该系统采用虚拟仪器语言LabVIEW语言设计，能够实现对物体重量的精密测量并能实现测试数据的自动采集、保存、处理。该电子秤的优点是结构简单，精密精确，经曲线拟合后能够获得理想与实际关系曲线，并具有超限报警功能。关键词：应变电桥；虚拟仪器；电子秤中图分类号：TP216文献标志：A文章编号：K1000—0682(2012)04—0105—02

2、Full—-bridgestrainbalancedesignbasedonvirtualinstrumenttechnologyZHANGChaofan，KONGYunlong(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，LuoheVocationalTechnologyCollege，HenanLuohe462000，China)Abstract：AnewelectricalbalancemeasurementsystemforbasedO1'1virtualinstrumentt

3、echnologyisintroducedinthepaperwhichisdesignedbygraphiclanguageLabVIEW．Withthissystem．weightcanbetestedpreciselyandtheresultscanbestoredinthecomputersimultaneously．Comparedwithotherbalances，theadvantageofthissystemissimpleinstructureandtheresultisprecise．Thepiratical

4、curveandtheidealcurvecanbegetautomaticallyaftercurvefitting．Thesystemalsohasalarmfunctionofoverweightlimitation．Keyword：full—bridgestrain；virtualinstruments；electricalbalance出毫伏级电压信号，经差动放大后，通过数据采集系0引言统采集数据后输入计算机，运用LabVIEW程序进行虚拟仪器技术是计算机技术和测试技术共同孕数据计算显示和曲线拟合。该电子秤还设有超值报

5、育和发展的产物，它是充分利用计算机的软、硬件资警功能。测量系统按照信号流程主要分为以下4部源，借助一定的模块化功能插卡和软件模块来完成分：1)称重传感器以及输出电压信号；2)差动电压传统电测功能的一类全新概念的智能化仪器系统，放大部分；3)数据采集系统；4)数据处理和显示部该系统是以计算机作为仪器统一的硬件平台，充分分(含超值报警)，如图1所示。利用计算机独具的运算、存储、调用、显示以及文件I恧弓丽董网信号电压放大电路输出电压显示H报警l管理等功能，同时把传统仪器的专业化功能和面板控件软件化，使之与计算机结合起来融为一体，这样L

6、abVIEW程序设计便构成了一台从外观到功能都完全与传统硬件仪器图1电子秤信号流程相同，同时又充分利用计算机智能资源的全新的仪器系统。该研究就是利用LabVIEW软件开发医用虚拟2电子秤结构设计电子秤，其测量精度为0．05g，测量范围是0～500g。电子秤结构设计基于悬臂梁设计，将4只高精1电子秤系统设计度FB型应变片(阻值350n)组成全桥方式，上下表面各贴2片，如图2所示。当托盘上的物体作用该电子秤是基于应变效应设计的，即通过贴在于悬臂梁(铝质)的末端时，悬臂梁发生微小弯曲，悬臂梁上全桥应变式电阻传感器测重，应变电桥输其上表

7、面产生拉应变，下表面产生压应变，上下表面的应变大小相等符号相反，粘贴在上下表面的应变收稿日期：2012—02—06作者简介：张超凡(1976)，男，河南漯河人，教师，硕士，研究方片也随之拉伸和缩短，所以能够得到正负相间的电向是动力机械控制与测试。阻值的变化。·106-工业仪表与自动化装置2012年第4期应变片托盘是NI公司的scxi(SignalConditioningeXtensionsforInstrumentation)系列，主要由信号调理机箱SCXI—IO00DC，信号调理模块SCXI一1520和前端接口模块SCXI一1

8、314构成。其连接方式如图4所示。由于应变全桥输出毫伏级电压，其中还包含静电和电磁耦合等共模干扰，而SCXI一1520具有很高的共模抑制比以及高增益、低噪声和高输入阻抗，而且防止形成零点漂移现象。它是NI公司的8通道信号调理模块，提供电流激励、滤波与放大、应变组