课程设计-电阻应变式称重传感器设计
电阻应变式称重传感器设计
前言传感器是感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置，传感器是发展仪器仪表、自动控制和广泛应用计算机的前提条件。
《传感器原理与应用》课程主要研究各类传感器的工作原理、简单结构以及实际的应用。
本课程设计时间为两周，课程设计旨在培养学生的综合应用能力，通过本实践环节，使学生加深对理论知识的理解，加深对传感器性能、检测电路的形式与配接、信号的分析与处理等内容的了解，使学生对测控系统的应用与设计有感性认识，为后续课程、毕业设计和工程实践服务。
本文设计了一个电阻应变式的称重传感器。
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：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。
电阻应变式传感器是目前应用最广泛的传感器之一，已广泛地应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医疗等领域中的力、压力、力矩以及位移、加速度等参数的测量。
目前，无论在数量上还是在应用领域上，与其他传感器相比都具有重要的地位。
其主要优点是结构简单，使用方便，灵敏度高，性能稳定，可靠，测量速度快，适合静态、动态测量。
尚延臣2009年6月23日目录第 1 章电阻应变式称重传感器的原理 (1)1.1 称重传感器的组成部分................................ 错误!未定义书签。
1.2 工作原理............................................ 错误!未定义书签。
第 2 章电阻应变片的设计................. 错误!未定义书签。
2.1 应变片的工作原理.................................... 错误!未定义书签。
2.2 应变片的结构选择.................................... 错误!未定义书签。
电阻应变片课程设计
电阻应变片课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电阻应变片的工作原理及其在传感器中的应用。
2. 学生能掌握电阻应变片的构造、特性及影响其准确度的因素。
3. 学生能够描述电阻应变片在不同物理量测量中的应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确连接并操作电阻应变片进行简单的物理量测量。
2. 学生通过实验和数据分析，能够解决与电阻应变片相关的实际问题，培养动手能力和问题解决能力。
3. 学生能够设计简单的电路，将电阻应变片的信号转换为可读数据，提升创新设计和实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，能够培养对物理实验和传感器技术的兴趣，增强探索科学的积极性。
2. 学生在小组合作中，能够培养团队协作精神，尊重他人意见，提升沟通表达能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会进步的重要性，培养社会责任感和创新精神。
课程性质：本课程为实践性较强的物理选修课程，旨在通过理论与实验相结合的方式，帮助学生深入理解电阻应变片相关知识。
学生特点：学生为高中生，具备一定的物理基础和实验操作能力，对新技术和新知识有较高的好奇心。
教学要求：课程注重理论联系实际，鼓励学生动手实践，通过小组讨论和实验报告等形式，培养学生的自主学习能力和科学思维。
教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 电阻应变片的定义、工作原理及其在传感器中的应用。
- 电阻应变片的构造、材料特性、灵敏度、影响准确度的因素。
- 电阻应变片在不同物理量测量中的应用案例分析。
2. 实践操作：- 电阻应变片的安装、连接及使用方法。
- 设计简单的电路，实现电阻应变片信号的转换与读取。
- 小组合作进行物理量测量实验，记录和分析数据。
3. 教学大纲：- 第一课时：介绍电阻应变片的基础知识，包括定义、工作原理和应用。
- 第二课时：学习电阻应变片的构造、材料特性和灵敏度，分析影响准确度的因素。
课程设计--应变式力传感器设计
本文主要介绍应变式力传感器的设计及应用。
当今时代，传感器技术已形成为电子工业基础产品的一个独立门类，是信息社会的重要技术基础，应变式力传感器用作静态、动态条件下测力或称重，在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。
随着技术进步以及用现代电子信息技术改造传统产业的深入，其需求量日趋增加。
在本文中主要介绍传感器的工作原理，电阻应变片的基本工作原理，传感器的选择材料，弹性元件的选择，应变式传感器的结构与设计。
以及简单介绍电阻应变式力传感器的两种应用形式，柱式力传感器，梁式力传感器及它们胶的粘贴类型及工艺原理，最后介绍温度补偿方法等。
关键词：力传感器；电阻应变片；电桥；线性度1 引言 (4)1.1 课题研究背景 (4)1.2 国内外发展动态 (4)1.3 传感器概念 (5)1.4 传感器的工作原理 (5)1.5 传感器的组成结构 (6)2 电阻应变片的相关知识 (8)2.1 电阻应变片的结构和工作原理 (8)2.2 电阻应变效应 (8)2.3 电阻应变片的种类及材料 (10)2.3.1 电阻应变片的种类 (10)2.3.2 电阻应变片的材料 (12)2.4 金属应变片的主要特性 (14)2.5 柱形应变式力传感器 (18)2.5.2 利用拉伸与压缩应力的称重传感器 (19)2.5.3 柱式称重传感器的误差来源 (22)2.6 梁式力传感器 (22)3 粘贴技术及稳定处理 (26)3.1 应变片粘贴技术 (26)3.1.1 粘结剂的选择 (26)3.1.2 应变计的粘贴 (26)3.2 弹性元件材料的稳定处理 (27)4电阻应变式传感器的信号处理电路 (29)4.1 转换电路 (29)4.2 直流电桥 (29)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)1 引言1.1课题研究背景现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理技术，也就是传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”、“大脑”。
基于电阻应变片的电子秤设计
基于电阻应变片的电子秤设计
电子秤是一种利用电子技术实现物体称量的仪器。
相较传统机械秤，电子秤无需使用弹簧或滑杆等机械结构来实现称量，具有高精度、稳定性好等优点。
基于电阻应变片的电子秤，作为目前应用较广泛的一种设计方式，其工作原理和基本构造如下。
电阻应变片是一种感应式传感器，通过受力变形产生电阻值变化来实现测量，其主要结构由平面纤维构成，大小约为一个指甲盖大小。
电阻应变片的工作原理是将物体施加在受力面上，在外力作用下，纤维片变形，并且导线上的电阻值发生了变化，这样就可以用电阻值的变化来推算物体的质量。
在电子秤的设计中，电阻应变片通常被安装在秤盘底部中心，用以承受物体的重力，而其所在位置成为受力点。
当物体放在秤盘上时，电阻应变片会受到物体的压力，其引发的应变导致电阻变化，通过电桥测量技术，将电阻变化转换为电压去进行秤盘重量的比较，最终达到分析并输出物体质量数字。
在实际设计中，需要注意几个关键的问题。
第一点，需要选择合适的电阻应变片，该电阻应变片应能够满足需要量程的范围，保证其灵敏度要求和精度。
第二点，需要合理的焊接和接线设计，电阻应变片是一件灵敏而微小的仪器，如未能按规定方式予以安装，其对称性可能会受到影响，从而影响测量结果。
第三点，需要注意电路板系统的正确设计，为了保证电子秤的历时使用，整个电路系统应有良好的保护装置，防止其受到潮湿或静电干扰。
基于上述工作原理和设计方针，我们可以制作出精度高、功能多样的电子秤。
在实际应用场景中，电子秤已经广泛应用于民用和工业领域。
从市场上的电子厂家发布的各类产品来看，电子秤产品的种类也非常丰富，不同实用领域和用户的要求，确保了其有着广泛和稳定的发展前景。
课程设计-电阻应变式称重传感器设计
课程设计-电阻应变式称重传感器设计
电阻应变式称重传感器设计
摘要：在分析重力传感器信号特性的基础上，模块化地设计了称重传感器信号的调理电路并对其进行了仿真实验。
结果表明：电路能实时、准确地处理信号，且工作稳定，可靠，重复性好，抗干扰能力强，可实现精密测量的目的。
关键词：称重；Lab view；电阻应变式传感器；放大电路。
一、引言
随着现代数据采集系统的不断发展，对高精度信号调理技术的要求也越来越高。
由于传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题，
因此它的信号通常不能被控制元件直接接收，这样一来，信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分，并且其电路设计的优化程度直接关系
到数据采集系统的精度和稳定性。
在称重传感器信号检测中，检测精度受到诸多因素的影响，其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。
电桥输出与激励电压成正比，因此，激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。
并且现场工作环境恶劣，可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等，称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。
所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。
二工作原理
1、原理框图
2、称重传感器（MS-1）
MS—1型钢制“S”称重传感器，承受拉、压外力均可，输出对称性好，结构紧凑、安装方便、规格齐全。
可用于制造机电结合称、吊钩秤、料斗秤及各种专用称、工艺称等。
外形尺寸
量程：50kg；
尺寸：A=51mm；B=13mm；C=64mm；螺纹（公制mm）：M8×1.25；
技术指标：
标定数据：。
电阻应变式压力传感器课程设计说明书
传感器技术是利用各种功能材料实现信息检测的一门综合技术学科，是在现今科学领域中实现信息化的基础技术之一。
现代测量、控制与自动化技术的飞速发展，特别是电子信息科学的发展，极大地促进了现代传感器技术的发展。
同时我们也看到，传感器在日常生活中的运用越来越广泛，可以说它已成为了测试测量不可或缺的环节。
因此，学习、研究并在实践中不断运用传感器技术是具有重大意义的。
摘要 (1)第一章功能和意义 (2)第二章传感器原理 (3)2.1 原理框图 (3)2.2 应变片检测原理 (4)2.3 弹性元件的选择和设计 (4)2.4 应变片的选择及设计 (5)第三章电路设计 (6)3.1 电源设计 (6)3.2 交流电桥设计 (7)3.3 放大电路设计 (8)3.4 相敏检波电路设计 (9)3.5 滤波器设计 (10)第四章结论 (11)第五章误差分析 (11)第六章参考文献 (11)第七章心得体会 (12)一.功能和意义信息技术已经成为当今全球性的战略技术，作为各种信息的感知，采集，转换，传输和处理功能器件传感器，已经成为各个应用领域，特别是自动检测，自动控制系统中不可缺少的核心部件，传感器技术正深刻影响着国民经济和国防建设的各个领域。
电阻应变式传感器为本课程设计的主要部件，传感器中的弹性元件感受物体的重力并将其转化为应变片的电阻变化，再利用交流全桥测量原理得到一定大小的输出电压，通过电路输出电压和标准重量的线性关系，建立具体的数学模型，在显示表头中将电压（V）改为质量（kg）即可实现对物品质量的称重。
信号放大电路是为了将微弱的传感器信号，放大到足以进行各种转换处理或驱动指示器，记录器以及各种控制机构。
本次课程设计所测质量范围是0-10kg，同时也将后续处理电路的电压处理为与之对应的0-10V。
由于采用了交流电桥，所以后续电路包括放大电路，相敏检波电路，低通滤波电路（显示电路本次未设计）。
二.传感器原理1.原理框图图一 原理框图2.应变片检测原理电阻应变片（金属丝、箔式或半导体应变片）粘贴在测量压力的弹性元件表面上，当被测压力变化时，弹性元件内部应力变形，这个变形应力使应变片的电阻产生变形，根据所测电阻变化的大小来测量未知压力，也实现本次设计未知质量的检测。
基于电阻应变式传感器电子秤设计
电子秤设计一、内容提要电子秤具有称重精确度高，简单实用，携带方便成成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点。
是家庭购物使用的首选。
其电路构成主要有测量电路，差动放大电路，A/D转换，显示电路。
其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
而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/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、设计内容及总体方案内容是设计一个手提电子秤要求：1、电阻应变式传感器2、秤重范围为2kg3、电路由测量电桥，差动放大电路，A/D转换电路，显示电路组成4、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：三、单元电路的具体设计1．测量电路：电阻应变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。
在这里，我们用电阻应变式传感器作为测量电路的核心。
并应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：电阻应变片的电阻变化范围为0.0005—0.1欧姆。
电阻应变式称重传感器的设计
电阻应变式称重传感器的设计《自动检测技术及仪表》课程设计题目:电阻应变式称重传感器的设计学院:专业:年级:姓名:学号:目录摘要 (2)一、称重传感器 (2)1、简介 (2)2、种类 (3)二、电阻应变式称重传感器及其设计 (3)1、电阻应变式称重传感器简介及工作原理 (3)2、传感器的设计概述 (5)3、设计传感器的工作原理 (6)4、传感器弹性元件结构 (7)5、传感器测量电路 (8)6、传感器的特性 (9)7、称重传感器常用技术参数 (11)8、传感器设计相关参数选择 (13)9、应用技术及应用领域 (16)三、总结 (17)四、参考资料 (17)1摘要称重传感器是电子衡器的核心部件，随着称重传感器技术不断发展和应用领域不断扩大，传感器越来越为人们所关注。
本文通过对传感器工作原理、分类及应用等的分析，介绍了一种基于双孔梁称重的电阻应变式传感器。
它可称量被试木材在某一时刻的重量，以计算该试材在该时刻的含水率。
该方法的准确度和稳定性不受木材材性影响，且与木材含水率不均性无关。
一、称重传感器1、简介称重传感器是知识密集、技术密集和技巧密集型的高技术产品。
研制和生产所涉及的内容多、离散大，技术密集程度高，边缘学科色彩浓，是多种学科相互交叉、相互渗透的结晶。
称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。
用传感器先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。
在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。
随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重2量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器。
电阻应变式称重传感器
电控学院传感器课程设计院（系）：专业班级：姓名：学号：指导教师：2012年1月3 日目录1 任务 (1)2 原理 (1)2.1 电阻应变片的工作原理 (1)2.2 运算放大电路的工作原理 (1)3 内容 (2)3.1 电路图 (2)3.2 器件选择 (2)3.2.1 Op07运算放大器 (2)3.2.2 电阻应变片 (3)4 参数计算 (3)4.1 电路放大倍数 (3)4.2 测量结果 (3)5 心得体会 (4)电阻应变式称重传感器称重传感器是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置。
电阻应变式称重传感器是基于应变效应，在外力作用下，粘贴于弹性体表面的应变片，跟弹性体一起产生形变，应变片产生形变后，其阻值会发生变化，测量电路将阻值的变化转化成电信号输出，从而间接得测量出外力。
从以上可以看出，电阻应变式称重传感器主要由弹性体、应变片与测量电路三部分组成。
1 任务本次课程设计要求利用电阻应变式传感器设计称重仪，称重量程0~10kg,要求电路电压的输出值与被测物体的质量有关，并消除零漂。
2 原理2.1 电阻应变片的工作原理金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象，俗称为电阻应变效应。
金属导体的电阻值可用下式表示：（式2-1） 式中：ρ—— 金属导体的电阻率（ Ω·cm2/m ）S —— 导体的截面积（ cm2 ）L —— 导体的长度（ m ）以金属丝应变电阻为例，当金属丝受外力作用时，其长度和截面积都会发生变化，从上式中可很容易看出，其电阻值即会发生改变，假如金属丝受外力作用而伸长时，其长度增加，而截面积减少，电阻值便会增大。
当金属丝受外力作用而压缩时，长度减小而截面增加，电阻值则会减小。
只要测出加在电阻的变化（通常是测量电阻两端的电压），即可获得应变金属丝的应变情况。
2.2 运算放大电路的工作原理由于电桥的输出在毫伏级，给测量带来不便，因此需要利用op07将此电压差放大，便于测量。
电阻应变式称重传感器设计 (修订版)
目录第1章电阻应变式称重传感器的原理 (2)1.1 称重传感器的组成部分 (2)1.2 工作原理 (2)第2章传感器弹性元件的设计 (3)2.1 弹性元件——五孔平行梁的特点 (3)2.2 五孔梁受力分析 (4)2.3 弹性元件材料选择 (5)2.4 五孔梁的尺寸选择 (6)第3章电阻应变片的选择 (7)3.1 应变片的工作原理 (7)3.2 应变片的结构选择 (7)3.2.1 电阻丝应变片 (7)3.2.2 箔式应变片 (8)3.2.3半导体应变片 (8)3.3 应变片的材料选择 (9)3.3.1 电阻敏感栅材料选择 (9)3.3.2 基底、引出线材料选择 (10)3.4 应变片的参数 (11)3.4.1 应变片基长 (11)3.4.2应变片的电阻值 (11)3.4.3 应变片的绝缘电阻、允许电流、应变极限 (12)第4章变换检测电路设计 (12)4.1 桥路的设计 (12)4.1.1电路选择 (13)4.1.2桥路电压源的设计 (13)4.2 放大电路的设计 (15)4.3滤波电路设计 (16)第5章传感器的工艺设计 (17)5.1应变片的粘贴工艺 (17)5.2传感器的封装 (18)5.3 传感器装配 (18)第6章误差源分析以及处理 (18)第7章小结 (20)参考文献： (21)五孔平行梁传感器设计第1章 电阻应变式称重传感器的原理电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：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。
电阻应变式称重传感器用于静态、动态条件下测力或称重 , 在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。
它是电子衡器的核心部件。
它的质量好坏是影响电子衡器计量准确度的主要因素。
传感器设计
一．电阻应变式称重传感器1． 主要技术指标：(1)、 基本参数a 精确度等级：0.1%FSb 测量范围：10000~100000kgc 灵敏度：d 额定励磁电压：12Ve 输入和输出阻抗：传感器的输入输出阻抗在350~500M Ω之间f 正常工作条件：温 度：-20~+70℃ 相对湿度：5%~100% e 允许过载：应能承受1.5倍的额定载荷 f 绝缘电阻：≥2000M Ω2、传感器结构设计传感器设计成剪切梁式，其结构如图:：（图1－1）3、弹性材料的选择衡量弹性元件材料基本性能的主要指标是弹性储能(也叫应变能)。
弹性储能是材料在开始塑性变形以前单位体积所吸收的最大弹性变形功。
它表示弹性材料吸收变形功而不发生永久变形的能力。
阴影面积就是弹性变形功W ，即材料变形后储存于材料内的应变能U 。
其大小为：EU W e e e 22121σεσ=== （式1－1）式中：e σ―弹性极限 e ε―弹性极限对应的应变σ图（1－2）比值σe 2/E 愈高愈好。
欲提高σe 2/E ，则可提高弹性极限e σ或者降低弹性模量E 。
e σ高则弹性变形范围大，E 低则在同样载荷下可获得较大的变形。
同时，对弹性元件材料性能的要求应考虑适用场合。
本设计采用合金结构钢，其中 бs =1300MPa.4、弹性元件的计算及其校核剪切梁式传感器弹性体的截面为工字梁，梁内的切应力可根据材料力学公式计算：bJ QSy =τ （式1－2）工字梁断面1，2，3点的静矩为：8822232221bh Bh BH S Bh BH S S +-=-== （式1－3）惯性矩为 12333bh Bh BH J y +-= （式1－4）将静矩和惯性矩代入公式得个点的切应力：33322233333222,23332222112323230bh Bh BH bh Bh BH b Q b J QS bh Bh BH hH b QB b J QS bh Bh BH h H Q B J QS BJ QS y y y y +-+-==+--==+--====ττττ （式1－5）式中：切力Q 即为传感器的额定载荷F ，求出3'221,,ττττ及就可做出切应力布图，从图中可以看出3max ττ=，即στ3ττ2τ1图（1－3） 图（1－4）333222max 23bhBh BH bh Bh BH b Q +-+-=τ （式1－6） 由材料力学知识可知，对于金属材料，[τ]=[σ]/(1+μ)。
电阻应变式传感器课程设计
电阻应变式传感器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电阻应变式传感器的工作原理，掌握其构成及功能；2. 掌握电阻应变片的基本特性，了解其应用范围；3. 学会分析电阻应变式传感器在实际应用中的电路连接方式和数据处理方法。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、示波器等工具进行电阻应变式传感器的测量；2. 学会设计简单的电阻应变式传感器电路，并进行调试；3. 能够运用所学知识解决实际问题，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对传感器技术研究的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 使学生认识到电阻应变式传感器在工程领域的应用价值，提高社会责任感。
本课程针对高年级学生在电子技术领域的基础知识，结合电阻应变式传感器的特点，旨在提高学生理论联系实际的能力。
课程注重培养学生的动手操作能力、创新思维和实际应用能力，为后续相关专业课程的学习打下坚实基础。
通过本课程的学习，使学生能够在实际工程问题中运用电阻应变式传感器，为我国工程技术领域的发展贡献自己的力量。
二、教学内容1. 电阻应变式传感器原理- 电阻应变效应- 电阻应变片的结构与工作原理- 电阻应变片的特性曲线2. 电阻应变式传感器的构成与分类- 基本构成元件- 不同类型的电阻应变式传感器- 各类传感器的应用场景3. 电阻应变式传感器电路设计- 电路连接方式- 信号调理电路- 数据采集与处理4. 电阻应变式传感器应用实例- 力、压力、位移测量- 在工程领域的应用案例- 创新性应用探讨5. 实验教学- 电阻应变式传感器测量实验- 电路设计与调试- 实验报告撰写与交流教学内容依据课程目标进行科学性和系统性设计，以教材相关章节为基础，结合实际教学需求进行调整。
教学进度安排合理，确保学生在掌握理论知识的同时，能够充分锻炼实际操作能力。
通过以上教学内容的实施，使学生全面了解电阻应变式传感器及其在实际工程中的应用。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，结合课本内容，旨在激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
电阻应变片压力传感器设计
《电阻应变片的压力传感器设计》题目电阻应变片的压力传感器设计时间 201608班级 2014级姓名序号指导教师教研室主任系教学主任2016年08月前言随着科学技术的迅猛发展，非物理量的测试与控制技术，已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域，而且也正逐步引入人们的日常生活中去。
传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。
在测试系统中，被作为一次仪表定位，其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态的信息。
传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受（或响应）与检出功能，并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。
其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和范围度是根据需要来选定的。
因此，应根据测量对象的要求，恰当地选择精度和范围度是至关重要的。
但无论何种条件、场合使用的传感器，均要求其性能稳定，数据可靠，经久耐用。
随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置，从以前不能称重的大型罐、料斗等重量计测以及吊车秤、汽车秤等计测控制，到混合分配多种原料的配料系统、生产工艺中的自动检测和粉粒体进料量控制等，都应用了称重传感器，目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
本次课程设计的是一个大量程称重传感器，测量范围为1t到100t。
本次课程设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变，从而利用力，受力面积及应变之间的关系来确定力的大小，进而求得产生作用力的物体的质量。
应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。
传感器的设计主要包括弹性元件的设计和处理电路的设计。
由于传感器输出的信号是微弱信号，故需要对其进行放大处理；由于传感器输出的信号里混有干扰信号，故需要对其进行检波滤波；由于传感器输出的信号通常都伴随着很大的共模电压（包括干扰电压），故需要设计共模抑制电路。
电阻应变式称重传感器的设计论文
电阻应变式称重传感器的设计论文摘要电阻应变式称重传感器是一种常用于工业领域的重量测量装置。
本论文旨在设计一个基于电阻应变原理的称重传感器，并介绍其工作原理、设计步骤、相关特性以及应用场景。
通过本文的阅读，读者将能够了解电阻应变式称重传感器的基本概念和设计流程，以及在实际应用中的一些注意事项。
1. 引言电阻应变式称重传感器是一种常见的重量测量装置。
其基本原理是通过电阻应变效应来测量被测体的重量。
电阻应变式称重传感器广泛应用于工业生产中的称重、检测、搬运等领域。
本论文将介绍电阻应变式称重传感器的设计流程，包括传感器的结构设计、电路设计和模拟计算。
2. 电阻应变原理电阻应变效应是一种电阻随应变变化的现象。
当应变发生变化时，电阻的阻值也会相应地发生变化。
基于这一原理，可以利用电阻应变效应设计出称重传感器，并通过测量电阻的变化来得到被测体的重量。
电阻应变式称重传感器通常由弹性体和电阻应变片组成，当被测体施加压力时，弹性体会发生变形，从而导致电阻应变片的阻值发生变化。
3. 设计步骤3.1 选择合适的电阻应变片在设计电阻应变式称重传感器之前，首先需要选择合适的电阻应变片。
电阻应变片的选择要考虑到被测体的重量范围、工作环境等因素。
一般来说，应选择具有良好性能和稳定特性的商用电阻应变片。
3.2 结构设计电阻应变式称重传感器的结构设计也是非常重要的一步。
结构设计应该考虑到传感器的安装、力传递和防护等方面。
通常情况下，传感器的结构应该具有足够的刚性和稳定性，以确保传感器在测量过程中的准确性和可靠性。
3.3 电路设计电路设计是电阻应变式称重传感器设计中的重要一环。
电路设计的目标是将电阻应变片的阻值变化转换为与被测体重量成比例的电信号输出。
一般来说，电路设计应包括放大电路、滤波电路和数据处理电路等部分。
3.4 模拟计算在进行电阻应变式称重传感器的设计过程中，模拟计算也是非常重要的一环。
通过模拟计算可以评估传感器的性能以及各种参数的影响。
基于电阻应变式传感器的电子秤设计
摘要电阻应变式传感器是根据应变原理，通过应变片和弹性元件将机械构件的应变或应力转换为电阻的微小变化再进行电量测量的装置。
电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种，广泛应用于电子秤以及各种新型结构的测量装置。
应变式传感器具有以下优点：（1）测量范围宽、精度高，如测量力可达10-1～106N、0.05% F.S，测量压力可达10～1011Pa、0.1% F.S，测量应变可达με～kμε级；（2）动态响应好，一般电阻应变片响应时间为10-7s，半导体式应变片响应时间达10-11s；（3）结构简单，使用方便，体积小，重量轻；品种多，价格低，耐恶劣环境，易于集成化和智能化。
电阻应变片传感器通过调节放大器的放大倍数，并采用A/D转换器，通过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。
这种电子秤具有精确度高，操作简单，性能稳定，价格低廉，成本低，制作简单等优点。
关键字：电子秤、电子应变片、A/D转换器，显示电路LED。
目录摘要 (I)目录 (II)前言 (1)第1 章绪论 (2)1.1 课题意义 (2)1.2课题方案 (2)第2章测量电路 (3)2.1 应变式传感器的工作原理 (3)2.2 电阻应变片的特性 (4)2.2.1 电阻应变片 (4)2.2.2 横向效应 (5)2.2.3 应变片的温度误差及补偿 (6)2.3电阻应变式传感器的测量电路 (8)2.3.1 直流电桥 (8)2.3.2 交流电桥 (11)第3章应变传感器的应用 (13)3.1 柱(筒)式力传感器 (13)3.2 膜片式压力传感器 (13)第4章差动放大电路 (15)4.1仪表仪器放大器的选择 (15)4.2 差动放大电路图： (16)4.3 A/D转换 (16)4.4 A/D转换器的选择 (17)4.5 电压表部分电路图应用 (17)第5章用电阻片构成的电子秤 (19)总结 (21)参考文献 (22)前言本文简述的是由电阻应变片式传感器组成的电子秤。
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计在电子秤系统设计中,主要需要设计电子秤的软硬件电路,并且需要做好软硬件调试工作,最后进行称重测试｡硬件部分主要核心为51单片机,在试验当中使用stc89S152作为控制单片机对数据处理进行控制,数据采集过程中通过放大电路进行放大,使用24位ad芯片hx711进行模数转换,转化工作结束之后,再在单片机当中进行处理,通过LCD12864对其数据进行显示｡最后达到的要求是如果称重范围是在5到500克,如果重量小于5克的时候,控制器称重误差不大于0.5克,如果称重重量在0-50十克以上的过程中控制其误差小于1克,这种电子秤具有可以数字显示､金额自动累加､自动计价､去皮､快速方便等诸多优点｡称重设备在国民经济发展过程中应用非常广泛,对称重设备的要求也逐步提高,比如说要求称重设备具有很高的精度和抗干扰能力,以前的电子秤一般情况下都是有模拟电路来进行实现的,伴随当前数字芯片发展的速度进一步加快,逐步开始取代模拟控制,电子设计过程中,逐步使用单片机为核心处理器｡这样可以让电子秤的可靠性和精度大大提高｡本文主要以电阻应变片为主要信号采集装置,以stc89s52为单片机对其进行控制,设计一款便携式智能电子设备｡1电阻应变片式电子秤的基本组成单元电子秤主要通过物体重力来对物体的质量进行确认,也可以对与质量相关的其他特征参数量的大小进行确认,基本组成单元有以下几个｡第一是承重传力复位系统,这套系统主要用于物体和转换元件之间进行机械传力,主要功能有承受物体的载荷､限位､减震､具有全桥结构等｡其次是称重传感器也就是将非电为量转化为电为量的传感器｡这种传感器需要确定输出量和输入量保持一致,线性效果较好,灵敏度较高,在称重过程中｡不会受到物体状态的影响,在较差的条件下,也能具有很好的稳定性｡第三是测量显示和数据输出载荷测量装置,这种装置主要包含了电子线路,比如说调节器､补偿元件､转换模模块､放大器以及一些指示部件｡1.1系统总体设计分析本系统当中主要有数据显示､放大转换､测量控制､键盘､电池等多部分组成,以下为设计总框图｡1.2电阻应变片式电子秤的基本工作设计原理如果物体被放到称重平台上,电阻应变片传感器就会出现一定的形变而传感器会将这些力效应转化为电效应,也就是随着重力的变化依照被测物体的重力变化形成一个模拟电信号,这个信号相当微弱,经过滤波放大之后,再通过ad转换,可以将其转化为数字信号,最后通过mcu对其进行处理,简单说来就是mcu实时扫描各功能开关和键盘,依照键盘输入情况以及功能开关的状态进行分析和判断,读取重量数据,利用软件程序对算法进行控制,最后在液晶屏上显示结果｡本次研究的电阻式应变片,传感器特点鲜明,优势明显,频率响应好,结构小巧,精度较高,应用和测量范围广,使用方便,可以适应很复杂的环境,在强磁场､高温高压等条件下均可使用,很适合进行自动化测量｡2.1A/D转换器分析ad转换模块在整个系统当中扮演着最重要的角色,hx711芯片是一种专门针对电子秤而研发的高精度24位ad转换模块,和其他芯片相比,各种芯片不单单能够让电子秤的整体成本大大降低,还能让整机的可靠性和性能大大提高｡芯片和后端的mcu的编程和接口都相对较简单,控制信号都通过管脚进行驱动,不需要对芯片进行扩展配置编程,可以任意选择a通道或b通道作为数据读取通道,在低噪音条件下,可以与放大器相连,通道a的可编程增益达到了64位或者128位,满额度差分输入信号幅度分别是±40,和±20毫伏,通道b具有一个固定的23位增益,可以检测系统参数,芯片内部还有稳压电源,可以直接给芯片的ad转换器供电,也可以对外输出,所以系统板上不需要额外进行模拟电源的设置,芯片内的时钟震荡器不需要任何外接器件连接自动复位功能,大大简化了开机初始化过程｡2.2键盘处理电路设计因为电子秤需要对单价进行设置,所以需要设置十个数字键,另外还需要设置计价､去皮､删除､确认等诸多功能,以及系统需要的复位功能,共计17个按键｡键盘拓展方案通过矩阵键盘来实现,矩阵键盘的结构是将检测线分为两组,行线一组,列线一组｡把按键设置在行列线的交叉点上,如果键盘数量超过8的时候,就可以通过矩阵键盘来实现,与本设计实际情况相结合,16个按键通过4×4矩阵键盘,另外一个复位键通过独立键盘来实现｡2.3报警电路分设计如果被测物体的重量已经超过设计阈值的时候,可以通过单片机中的io控制蜂鸣器发出警报声,并且可以通过三极管连通led,使其闪烁报警｡3、电阻应变片式电子秤软件设计在设计过程中,软件的设计思路是充分将单片机控制的优势发挥出来,让称重过程中的一系列要求得以实现,使系统的可靠性提高,软件部分主要分成六个子程序模块,主要是主控制程序､报警程序､显示程序､键盘扫描控制程序､数据转换程序,主程序主要包含了系统初始化以及如何对子程序进行调用,ad转换程序主要是应用在系统运行的过程中将获取的传感器信号从模拟量变成数字量,并且输入到单片机要求的程序计算流程当中,数据转换程序主要是做数据转换的工作,键盘扫描主要对案件编码进行控制,依照编码获取键盘按下过程中的数值,并且将其存储到对应的存储单元当中,再依照相关功能进行处理,显示模块主要用于对数据进行显示,报警模块主要功能是实现当前数值和设定值的比较,如果超过设定值就需要报警,蜂鸣器发出报警声,报警灯闪烁｡基于电阻应变片进行电子秤设计具有使用简单､准确度高､灵活性好等特点,能够将传感器设备数字显示技术以及单片机控制技术集于一体｡具有很好的推广价值和应用价值,值得进行研究和分析｡。
基于电阻应变片的称重传感器设计 -毕业设计
基于电阻应变片的称重传感器设计 -毕业设计毕业设计说明书基于电阻应变片的称重传感器设计班姓学专指导教师：2014年 6 月基于电阻应变片的称重传感器设计摘要随着技术的进步,由称重传感器制作的电子衡器已广泛地应用到各行各业,实现了对物料的快速、准确的称量，特别是随着微处理机的出现，工业生产过程自动化程度化的不断提高，称重传感器已成为过程控制中的一种必需的装置。
目前，称重传感器几乎运用到了所有的称重领域。
本文设计了一个电阻应变式的称重传感器。
电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：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。
本设计的称重传感器就是利用应变片阻值的变化量来确定弹性元件的微小应变，从而利用力，受力面积及应变之间的关系来确定力的大小，进而求得产生作用力的物体的质量。
应变片阻值的变化可以通过后续的处理电路求得。
关键词：称重传感器，弹性体，电阻应变片1 绪论1．1 课题研究的背景现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理技术，也就是传感技术、通信技术和计算机技术，它们分别构成了信息技术系统的“感官”、“神经”、“大脑”。
如果没有“感官”感受信息，或者“感官”迟钝，都难以形成高精度、高反应速度的控制系统。
可见传感器技术是一种和其他多种现代科学技术密切相关的尖端技术。
应变式力传感器用作静态、动态条件下测力或称重，在我国工业生产过程检测与控制、自动计量等领域已大量应用。
随着技术进步以及用现代电子信息技术改造传统产业的深入，其需求量日趋增加。
传感器是测量装置和控制系统的首要环节。
如果没有传感器对原始参数进行精确可靠的测量，那么，无论是信号转换或信息处理，或者最佳数据的显示和控制，都将成为一句空话。
基于电阻应变片的电子秤设计
基于电阻应变片的电子秤设计电子秤是一种广泛使用的仪器，用于测量物体的重量。
目前市面上的电子秤多采用压力传感器、应变片等原理来实现重量的测量。
其中，基于电阻应变片的电子秤是应用最为广泛的一种。
一、原理简介基于电阻应变片的电子秤测量物体重量的原理是通过变形引起电阻率的变化来实现的。
电阻应变片受到力的作用后，形变产生应变，进而导致阻值的改变。
通过测量电阻值的变化，就可以得到物体所受的力和重量。
二、电阻应变片的选型及使用在实际应用中，选择合适的电阻应变片十分关键。
一般情况下，选择的电阻应变片应符合以下几点条件：1、灵敏度高：电阻应变片的灵敏度越高，测量的结果就越准确。
2、稳定性好：电阻应变片的稳定性应该好，以便于长时间的可靠使用。
3、精度高：电阻应变片的精度直接决定了测量结果的准确度，因此需要精度高的电阻应变片。
在使用电阻应变片的时候，需要注意以下几点：1、使用前应校准：对于每个新加工的电阻应变片，都需要进行校准。
校准的目的是确保测量的准确性。
2、避免外力作用：电阻应变片采用贴片式安装，应避免外力的作用，否则会导致变形，影响测量的准确性。
3、使用恰当：电阻应变片的性能优异，但也相对脆弱，因此在使用时应当避免受到挤压和震动等外力。
三、基于电阻应变片的电子秤的设计方案基于电阻应变片的电子秤的设计方案较为简单，主要包括以下几个方面：1、电子秤的结构设计：电子秤的结构设计应该考虑承重能力、稳定性、制造难度等多方面因素。
根据具体的使用需求，可以设计出不同的结构方案。
2、电源和信号调理电路的设计：电子秤需要通过电源和信号调理电路进行供电和信号处理。
这部分的设计应考虑稳定性和噪声等因素。
3、显示和数据处理电路的设计：电子秤的显示和数据处理电路应该以简单实用为原则。
可以选择LED数码管或液晶显示屏进行显示，选择单片机或微处理器进行数据处理。
四、总结基于电阻应变片的电子秤作为一种成熟的测量仪器，具有精度高、稳定性好、小巧便携等优点，并且在工业、农业、商业等领域得到了广泛应用。
实验2、电阻应变称重传感器实验
实验二、电阻应变称重传感器实验一、实验目的1、观察和分析电阻的应变效应，掌握电阻应变片的工作原理和方法；2、熟悉DRVI可重组虚拟实验开发平台结构原理及使用；二、实验仪器和设备1、DRVI可重组虚拟实验开发平台1套2、数据采集仪（DRDAQ－USB）1套3、计算机1台4、称重台（DRCZ－A）1个三、电阻应变片工作原理简介本实验的电阻应变计采用的是惠斯通全桥电路，当物料加到载物台后，4个应变片会发生变形，产生电压输出，经采样后送到计算机由DRVI快速可重组虚拟仪器平台软件处理。
因为电桥在生产时有一些误差，不可能保证每一个电桥的电阻阻值和斜率保持一致。
所以，传感器在使用之前要经过非线性校正，使计算机在经过采样后得到的数字量，与真实质量之间必须是一种线性关系，图2.1 电阻应变片输入与输出对应关系示意图这种线性关系需要由标定来完成。
图2.2 应变电阻称重传感器实验（服务器端）设计原理图图2.1是电阻应变片的输入与输出对应关系的示意图，图中，y表示传感器的输出（电压），x表示传感器的输入（力），L0是原始数学对应关系。
K表示L0的斜率，它实际上对应于电阻应变片的灵敏度；b表示L0的截距，它实际上表示的是电阻应变片的零位（即传感器在没有施加外力的情况下的输出电压）。
左图表示的是随着截距b的改变，其数学对应关系的改变情况。
右图表示的是截距b不改变，随着斜率改变，传感器的数学关系的改变情况。
分别调整称重台的零位电位器和增益电位器实际就是改变截距b和灵敏度K。
在实验的过程中同学们可以调整这两个电位器来看看传感器的曲线变化。
调整后，需要作全量程的5～10点标定，记录下标定结果，并根据结果作图。
在实验中采用的电阻应变片是DRYB －5－A 型应变电阻应变片，它具有精度高、复现性好的特点。
需要特别强调的是：由于电阻应变片的过载能力有限（150%），所以，在实际使用过程中应尽量避免用力压传感器的头部或冲击传感器。
否则，极易导致传感器因过载而损坏！实验实验系统组成如图2.3所示图2.3 实验系统组成四、实验步骤及内容1、将称重台的传感器输出线与实验台上对应的接口相连。
基于电阻应变片的位移传感器课程设计
1.绪论1.1相关背景传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。
通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。
而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。
为适应这种情况，就需要传感器。
因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。
现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到秒的瞬间反应。
此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。
显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。
许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电阻应变式称重传感器设计摘要：在分析重力传感器信号特性的基础上，模块化地设计了称重传感器信号的调理电路并对其进行了仿真实验。
结果表明：电路能实时、准确地处理信号，且工作稳定，可靠，重复性好，抗干扰能力强，可实现精密测量的目的。
关键词：称重；Lab view；电阻应变式传感器；放大电路。
一、引言随着现代数据采集系统的不断发展，对高精度信号调理技术的要求也越来越高。
由于传感器输出的信号往往存在温漂、信号比较小及非线性等问题，因此它的信号通常不能被控制元件直接接收，这样一来，信号调理电路就成为数据采集系统中不可缺少的一部分，并且其电路设计的优化程度直接关系到数据采集系统的精度和稳定性。
在称重传感器信号检测中，检测精度受到诸多因素的影响，其中电桥激励电压源的精度和稳定度是影响信号精确度的重要因素之一。
电桥输出与激励电压成正比，因此，激励电压出现任何漂移都将导致电桥输出出现相应的漂移。
并且现场工作环境恶劣，可能存在粉尘、振动、噪声以及电磁干扰等，称重传感器输出的几百微伏至几十毫伏信号极易受到干扰。
所以研究抗干扰能力强、实时性好的信号变送和传输技术对保证检测精度具有重要意义。
二工作原理1、原理框图2、称重传感器（MS-1）MS—1型钢制“S”称重传感器，承受拉、压外力均可，输出对称性好，结构紧凑、安装方便、规格齐全。
可用于制造机电结合称、吊钩秤、料斗秤及各种专用称、工艺称等。
外形尺寸量程：50kg；尺寸：A=51mm；B=13mm；C=64mm；螺纹（公制mm）：M8×1.25；技术指标：标定数据：转换系数K:应变片测量电路：上图为直流供电的测量电桥原理图，其中第一臂为电阻应变片，由应变片引起的电阻变化为△R1，当R1=R2、R3=R4时，电桥的电压灵敏度S U为最大，此时有：U0=(1)S U=U0/(2)U0=(3)采用差动电桥可以消除非线性误差。
因此本设计电阻应变式称重传感器选用直流供电应变全桥，该电桥的电压灵敏度比单一工作应变片的电压灵敏度提高了4倍，且具有温度补偿作用。
3、放大电路R1=10K；R2=2.4K; R3=238K; R4=2.4K; R5=100K放大倍数K=(R3/R2)×(R5/R4)≈4100;N1 N2N3均为OP07:由于称重传感器的输出电压最大值为19.998毫伏，而采集卡的有效幅值范围为±10V，再加上给称重传感器施加的力达不到最大值。
因此，我们对总的放大倍数定位4000倍左右。
从而使放大电路的输出电压值在-10V～+10V之间，以此达到了数据采集卡的要求。
实际电路截图：4、数据采集数据采集用的是NI数据采集卡，其型号是CB-68LP,如下图示：由于虚拟仪器软件中的DAQ选择的是通道1，所以只接采集卡的68和34管脚，为了使电路能达到平衡在67和34、67和68之间均接了阻值为2K的电阻，从而使数据显示的结果能更加精确。
5、Lab view处理对于数据的处理我们采用的是虚拟仪器软件（Lab view7.1）。
前面板截图：后面板截图：DAQ使用方法介绍：因为数据采集卡的输入信号是模拟信号，因此选取Analog Input放大电路输出的是电压信号，故选用V oltage通道选取0同道，接线的时候正向输入接68管脚，34管脚接负向输入。
数据采集卡的测量电压范围为－10V～+10V，因此输入范围最大值选10V，最小值选－10V。
电路采用的是差东放大，因此终端配置选择差动式（Differential）软件程序介绍：为了能既可以是用手动采集数据和自动采集数据，因此程序的设计使用了CASE。
当选择键打到手动挡是，程序运行后点击前面板的手动采集按钮即可手动获得测量数据。
而当打到自动挡是，运行程序后即可自动获得测量数据。
这段程序将DAQ采集到的数据分离出来，并将其转换成被测力的量值。
其中系数0.3999575是通过传感器的标定数据中的到的。
了防止采集数据的速度过快。
这段程序是在所得数据中进行采样，并使其以波形图的形式在示波器显示。
这段程序的作用是实时显示测量结果，即显示测量结果的同时显示得到该数据的时间。
这段程序的作用是将采集到的数据予以保存，保存的路径为程序所在的文件夹。
这段程序的作用是将测量接过以表格的形式显示在前面板的结果显示中。
三使用方法1、将传感器安装在被测系统中，安装时应使受力方向通过传感器的中心线（拉压、称重），以防实测中产生侧向力影响测量精度。
2、按原理图接好线路：红线——电源正；蓝线——电源负；黄、白线为输出端接二次仪表黄线——输出正；白线——输出负；3、测力时，将传感器接上直流电源，大小为12V。
测量前，先将传感器预热10分钟。
然后点开Lab view程序，运行程序。
4、加上欲测力进行测试。
四注意事项1、工作环境尽可能清洁，避免与较高的非工作热源接触。
2、在输出端用公共地线时，传感器供桥电压必须单一使用，严禁两只以上的传感器共用一个电源。
3、传感器不得随意拧开外壳或扭动固紧螺钉。
4、传感器应定期进行静态标定，以保证使用精度。
5、最大载荷力不应超过满量程的150%。
五硬件电路设计与调试心得在这次课程设计中，我主要负责硬件部分的设计工作。
硬件电路主要包括直流电源、MS—1型钢制“S”称重传感器、应变片桥式测量电路、电压放大电路，信号采集电路。
其中传感器需提供+12V直流，电压放大电路中OP07芯片需±12V电源，由于已有做好模块，直接选用。
选用的MS—1型钢制“S”称重传感器中已将应变片桥式测量电路集成在其中，测量电路也不用设计。
信号采集部分选用NI数据采集卡，其型号是CB-68LP。
所以需要设计的是电压放大电路。
由于MS—1型钢制“S”称重传感器电压输出为3～10MV,而CB-68LP数据采集卡采集电压为±10V。
需放大1000倍左右。
最初的想法是采用下图所示的高公模抑制比三运放放大电路，由于采用差动输入，可有效抑制干扰信号。
Vout R搭出了上述电路，由于电路复杂，电阻不好匹配，调试困难，经过两日努力，没有实质性进展，后来经组里讨论，放弃了该方案。
其实也由于这次放弃，导致最终的结果也不是很理想。
后来采用了级联的放大电路，搭出了串联型的三级放大，经测试没有放大效果。
觉得很泄气。
学了几年，连一个放大电路也做不出来。
经过一日思考，觉得自己有总体性要求，但细节处理不好。
接下来就一步一步从头开始做。
先做一级放大。
最初有一个很天真的想法，选用合适的电阻，直接放大1000倍不就行了吗！搭好电路，测试没有效果。
事实上，OP07放大倍数在几十倍时比较合适。
后来搭成第一级放大40倍左右，第二级放大10倍左右，分级测试成功。
最大输出电压达到12V。
再接上采集电路，由于没有平衡滤波措施，采集信号干扰很大，没有预想效果。
在老师指导下，在采集卡68、34，67管脚接上平衡电阻，干扰被消除。
但采集电压变小，只有0.03V。
分析原因，输出阻抗很大，放大电路带负载能力差。
想到了电压跟随放大电路。
在放大电路输出端加入跟随器，再接上采集电路。
经测试最大也只能达到1.7V。
最终电路如下图：由于各方面原因，我的硬件部分就只做了这么多。
虽然最终效果不是很好。
但还是收获了很多。
1.做电路之前，要有一个总体规划。
最好有多种方案可选择。
2.搭建电路时，把整个电路分成若干模块。
每做好一个模块，测试一个模块。
做好一部分，就测试该部分的匹配协调性。
3.注意理论跟实际的差别，理论可行与实际可用是两回事。
如果有可能，最好能找到经测试能用的经验电路。
4.测试过程中可能问题很多。
要多思考，多讨论，勤于查找相关资料。
六总结两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所们学习的知识，也培养了我们去设计一个方案，然后在团队的协作下去实现这一方案。
在设计过程中，与同学分工合作，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。
学会了合作，也学会了理解。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
通过这次传感器应用与设计，我在多方面都有所提高。
通过这次传感器应用与设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识完成了我们这一方案的实现，巩固与扩充了以往课程所学的内容，对《虚拟仪器》和《测控电路》这两门课程有了更进一步的掌握，同时对其它各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考和团队合作的能力也有了很大程度的提高。
在这次设计过程中，体现出自己设计硬件电路的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
除此之外，还要感谢晏老师。
在整个设计过程中老师一直陪伴着我们，老师的无私帮助和耐心讲解使我们顺利完成了整个设计方案。
所以，在此感谢晏老师给予我们的帮助。
设计者：xx xx xx完成时间：2011 年01月10日。