基于电阻应变片的称重传感器设计 本科学位论文
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摘要：给出了采用STM32F103ZET6单片机作为微控制器，结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、开关、液晶触摸屏等部分设计的一种简易电子秤的实现方法，可以实现称重，称重后的金额计算以及多金额时金额的累加计算等功能，程序内部附带算术计算器。
本电子秤具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。
关键词：传感器；单片机；STM32F103ZET6；电子秤Abstract: STM32F103ZET6 is presented as A micro controller, combined with theresistance strain chip sensor, A/D converter, switch, LCD touch screen and other part of the design of A simple method to realize the electronic scale, can realize the weighing, after weighing more than the amount of calculation, and the amount accumulative calculation of the function, such as within the program comes with arithmetic calculator. This electronic scale is small volume, low cost, high accuracy and reliability, etc.Key words: sensor; Single chip microcomputer; STM32F103ZET6; Electronic scale1系统方案 (4)1.1内部核心论证与选择 (4)1.2 称重传感器的论证与选择 (4)1.3 输入与输出模块的选择 (4)2系统理论分析与计算 (5)2.1 系统总设计 (5)2.2 简易电子秤工作原理 (5)2.3 四臂全桥放大电路的原理分析与计算 (5)3电路与程序设计 (5)3.1电路的设计 (5)3.1.1控制部分电路 (6)3.1.2传感器模块 (6)3.1.3转化电路 (6)3.1.4降压模块 (7)3.1.5显示与输入模块 (7)3.2程序的设计 (8)3.2.1程序工作原理的简介 (8)3.2.2主程序流程图 (8)4测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案 (10)4.2 测试条件与仪器 (10)4.3 测试结果及分析 (10)4.3.1测试结果(数据) (10)4.3.2测试分析与结论 (10)结语 (11)0 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域，并且对称重仪表的要求也越来越高，例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1]，早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的，随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低，模拟控制已经慢慢被数字控制替代，而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式，其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。
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。
基于电阻应变片的高精度电子秤设计
基于电阻应变片的高精度电子秤设计摘要为了解决现在电子秤精度不高的问题，本文采用STM32嵌入式控制芯片作为核心芯片，结合电阻应变式压力传感器和A/D转换芯片HX711，实现了一种高精度多功能数字电子秤，用LCD显示称重重量、单价、总价等信息，用语音播报模块实时播报单价和金额。
该电子秤具有称重、键盘输入、自动计价、信息显示、语音播报的功能，具有体积小、成本低、精确度高、可靠性高等特点。
关键词电阻式传感器前言物料计量是工业生产与贸易流通中的一个重要环节。
称重装置是其中不可或缺的计量工具之一。
集现代传感器技术、电子技术和计算机技术于一体的电子秤，具有称量快速、显示直观、不易磨损等优点，因而正逐渐取代传统的机械杠杆测量秤成为主流产品。
本作品采用STM32嵌入式控制芯片作为核心芯片，结合电阻应变式压力传感器和A/D转换芯片HX711，实现了一种高精度多功能数字电子秤，用LCD显示称重重量、单价、总价等信息，用语音播报模块实时播报单价和金额。
该电子秤具有称重、键盘输入、自动计价、信息显示、语音播报的功能，具有体积小、成本低、精确度高、可靠性高等特点。
1 系统设计方案本系统由4个部分组成：控制部分、数据采集部分、数据转换部分、人机交互界面、语音模块[1]，系统总体方案设计如图1所示。
1.1 硬件结构设计本设计主要由3部分组成：控制器、数据采集、人机交互界面，具体测量过程如下：利用应变片传感器检测被测物体的重量，将压力信号转换成与被称物体重量成一定函数关系（线性关系）的电压信号输出。
放大电路把来自传感器微弱信号放大，放大、滤波后的电压信号经过A/D 转换电路把模拟信号转换成数字信号，再送入单片机处理。
数字信号经过单片机数据处理转换为实际重量信号，送液晶显示电路显示并由语音播放。
整个系统结构简单，使用方便，功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。
图1 系统总体方案设计框图1.2 软件设计本设计使用STM32嵌入式芯片对电子秤进行控制，当开始称重时，按下复位键对所秤物品进行去皮，去皮后对物品再次称重，此时为物品本身重量，然后对物品进行计价，电子秤还具有累加功能，得出物品总价，如果不再称重，电子秤会直接给出总价;如果不去皮的重量为物品加包装的重量，此时计算出来的价格比物品本身重量的价格贵。
基于单片机的电子秤的设计与实现(毕业论文)
第二章 系统方案论证与选型
按照本设计功能的要求，本设计大致可分为五个模块：数据采集模块、信号放大模块、模数转换模块、单片机控制模块、人机交换模块。（其中人机交换模块中包括:声光报警、LCD显示、键盘输入）系统设计总体方案框图如图2-1所示。
图2-1设计思路框图
测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并将其存储到存储单元中。控制器还可以通过对扩展I/O的控制，对键盘进行扫描，而后通过键盘散转程序，对整个系统进行控制。数据显示部分根据需要实现显示功能。
最后我们最终选择了AT89S52这个比较常用的单片机来实现系统的功能要求。AT89S52内部带有8KB的程序存储器，基本上已经能够满足我们的需要。
2.2 数据采集部分
电子秤的数据采集部分主要包括称重传感器、信号放大电路和A/D转换电路，因此对于这部分的论证主要分三方面。
2.2.1
在设计中,传感器是一个十分重要的元件,因此对传感器的选择也显的特别的重要,不仅要注意其量程和参数,还有考虑到与其相配置的各种电路的设计的难易程度和设计性价比等等.传感器量程的选择可依据秤的最大称量值、选用传感器的个数、秤体的自重、可能产生的最大偏载及动载等因素综合评价来确定。一般来说，传感器的量程越接近分配到每个传感器的载荷，其称量的准确度就越高。但在实际使用时，由于加在传感器上的载荷除被称物体外，还存在秤体自重、皮重、偏载及振动冲击等载荷，因此选用传感器量程时，要考虑诸多方面的因素，保证传感器的安全和寿命。传感器量程的计算公式是在充分考虑到影响秤体的各个因素后，经过大量的实验而确定的。
应变式传感器称重系统的设计
菏泽学院Heze University本科生课程设计（论文）题目应变式传感器称重系统的设计姓名任青瑞学号2013174271 院系蒋震机电工程学院专业自动化指导教师侯建华职称副教授应变式传感器称重系统的设计传感器与检测技术课程设计任务书及成绩评定专业自动化设计题目应变式传感器称重系统的设计学生姓名任青瑞学号 2013174271 指导教师侯建华职称副教授菏泽学院本科传感器与检测技术课程设计目录摘要 (1)关键字 (1)Abstract (1)Key words (1)引言 (2)1 应变式传感器称重系统设计方案 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 设计思路 (2)2 硬件设计 (2)2.1 单片机模块 (2)2.2电源模块 (4)2.3 传感器电路模块 (4)2.4 A/D 变换电路模块 (4)2.5 数码管显示模块 (5)3 软件设计 (6)3.1 程序设计语言的选用 (6)3.2 软件程序的设计 (6)4 调试校准 (7)4.1 实物连线 (7)4.2 系统调零 (8)4.3 量程调节 (8)个人总结 (8)参考文献 (8)附录 (9)应变式传感器称重系统的设计应变式传感器称重系统的设计自动化专业学生任青瑞指导教师侯建华摘要：本文设计一种以AT89C51单片机为核心，包括ADC0809类型转换器的压阻应变片式压力传感器的重力测量系统。
简要介绍了压阻应变片式压力传感器电路的工作原理以及A/D变换电路的工作原理，完成了整个实验对于压力的采样和显示。
与其它类型传感器相比，压阻应变片式压力传感器有以下特点：测量范围广，精度高，输出特性的线性好，工作性能稳定、可靠，能在恶劣的化境条件下工作。
由于压阻应变片式压力传感器具有以上优点，所以它在重力测试技术中取得十分广泛的应用。
关键字：压阻应变片式传感器；AT89C51单片机；ADC0809；数码管The Design of Strain Gauge Sensor Weighing SystemAutomation professional student Ren QingruiTutor Hou JianhuaAbstract: This paper introduces a kind of differential pressure measuring system with A T89C51 single chip microcomputer as the core, including the diffusion silicon pressure resistance type pressure sensor of ADC0809 type converter. This paper briefly introduces the working principle of the diffusion silicon pressure sensor circuit and the working principle of the A/D conversion circuit, and completes the sampling and display of the pressure in the whole experiment. Compared with other kinds of sensors, the diffused silicon pressure resistance type resistance strain type sensor has the following characteristics: wide measuring range, high precision, good output characteristics of linear, stable performance, reliable, can work under the bad environment conditions. Because of the above advantages, the diffusion silicon pressure resistance type pressure sensor has a very wide range of applications.Keywords: Pressure resistance strain gauge sensor; A T89C51; ADC0809; digital tube菏泽学院本科传感器与检测技术课程设计引言物料计量是工业生产和贸易流通中的重要环节。
称重传感器的原理及应用论文范文
称重传感器的原理及应用引言称重传感器作为一种常用的传感器设备，广泛应用于各个领域，尤其在工业控制和仪表领域具有重要意义。
本篇论文将介绍称重传感器的原理以及其在实际应用中的一些范例。
一、称重传感器的原理称重传感器是一种能够将被测物体的质量转化为电信号输出的设备。
其原理主要基于压阻效应和伸缩效应。
1. 压阻效应称重传感器中常用的压阻式传感器是通过压阻效应来实现物体质量测量的。
当物体受力作用时，传感器中的弹性元件（如弹簧）会发生形变，进而导致弹性元件上的应变变化。
压阻传感器将这种应变转化为电阻值的变化，再通过外部电路进行信号放大和处理，最终得到与物体质量相关的电信号输出。
2. 伸缩效应除了压阻效应，称重传感器还可以利用伸缩效应来实现物体质量的测量。
伸缩效应是指被测物体在受力作用下产生形变，这种形变可通过应变片或光纤传感器等器件进行测量，再通过电路处理得到相关的质量信息。
二、称重传感器的应用范例称重传感器在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍几个应用范例。
1. 工业自动化领域在工业自动化领域，称重传感器广泛用于物料的称重、配料和流程控制等方面。
通过称重传感器的测量，可以实时监测物料的质量，从而调节生产过程中的配料比例，保证产品质量的稳定性和一致性。
2. 物流行业在物流行业中，称重传感器被广泛应用于货物重量的测量和称重设备的研发。
通过称重传感器对货物的称重，可以实时掌握货物的重量信息，确保货物的准确出库和库存管理。
3. 医疗领域在医疗领域，称重传感器常用于医疗设备中，如医用秤、输液泵等。
通过称重传感器的测量，可以监测药物的投放量、病人的体重等信息，从而确保医疗操作的准确性和安全性。
4. 食品加工行业在食品加工行业，称重传感器被用于食品的称重和检测。
通过称重传感器的测量，可以控制原料的加工量，确保食品的质量和口感的一致性。
结论本篇论文介绍了称重传感器的原理及其在实际应用中的一些范例。
称重传感器通过压阻效应和伸缩效应来实现物体质量的测量，并且在工业自动化、物流、医疗和食品加工等领域有着丰富的应用。
基于电阻应变片的电子秤设计
2111 引言称重是一种从古至今一直受人们关注的技术,涉及到生活的方方面面。
称重的不准确,导致了生产不能标准化,制约了生产力的发展。
因此人们对于高精度称重装置的研究一直没有停止。
随着科技的不断发展,称重装置也从原来传统的模拟式转变成数字式,单参数,动态测量转化为多参数,动态测量。
精度和可靠性得到很大的提升,功能也越来越强大,而且体积也越来越小。
本文以电阻应变片的形变做为输入量,STC89C52RC为核心设计了一款体积小,精度高,稳定性强的智能电子秤系统。
2 设计方案该电子简易称通过电阻应变片传感器采集由质量引起的压力变化,并转化为电压信号的变化,并对单片机辅以按键控制,以及LCD1602显示屏显示结果。
3 硬件电路设计(1)传感器模块:本系统利用全桥电路将电阻应变片设计成惠斯特电路,能够有效的抑制温漂,减少误差,当应变片受力变形时,其电阻值也变化,电桥将输出相应的电信号。
(2)A/D转换模块:考虑到系统的稳定性及工序简单性,模数转换部分采用低功耗,高精度,24位A/D转换器HX711。
能够做到很高的精度,满足了电子秤的使用。
(3)单片机模块:STC89C52RC单片机,具有价格低廉,功能强大的优点,具有8K字节系统可编程Flash存储器,采用此芯片可以控制其他各个模块,是整个系统能够工作的核心所在。
(4)显示模块:本设计选用显示数字、字母较好,控制又比较方便的LCD1602液晶显示屏。
将所有信息输入都显示在屏幕上面,用户可以直接观察到称重的质量,单价等必备的信息,实现了人机交互。
(5)矩阵键盘模块:采用4*4薄膜矩阵键盘来控制电子秤的计价(十个数字键)、累加、去皮功能。
矩阵键盘是机械弹性的,断开和闭合并不能瞬间稳定的接通,因此需要通过软件进行消抖,原理就是要给予断开和闭合一定的延时时间,可以在检测到按下的时刻,延时10ms,消除抖动后再检测键盘的电平,如果检测到相同的电平那么说明确实按下了按键。
基于电阻应变片式传感器的电子秤设计 《传感器原理与检测技术》设计报告
苏州科技大学《传感器原理与检测技术》设计报告题目：基于电阻应变片式传感器的电子秤设计专业：电子信息工程组员：孙玮夏皓天盛建东俞雪枫指导教师：王俭2017年6月基于电阻应变片式传感器的电子秤设计电子秤是将传感器技术、计算机技术、信息处理、数字技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
本文介绍了一种基于电阻式应变片的电子秤设计，该设计主要由硬件电路设计、软件仿真调试和实物测量分析三个部分组成。
硬件电路部分采用24位A/D 转换芯片HX711对电阻式应变片采集到的模拟量进行A/D 转换。
转换后的数据经过放大后发送到单片机进行处理，并由1602液晶显示屏显示。
软件仿真部分采用Proteus 对电路进行仿真和调试。
通过实物测量分析，得出该电子秤的称重范围为5~5000g ，重量小于200g 时，称重误差不大于1g 。
1 设计总体方案该电子秤设计主要由电阻式应变片、放大电路、A/D 转换电路、显示及控制电路组成，其框架图如图1所示。
此外，该电子秤还具有去皮和超重报警功能。
电阻式应变片放大电路A/D 转换电路放大电路图1 设计框架图2 电子秤的工作设计原理当被测物体放置到称重平台上时，电阻式应变片将随称重悬臂一起发生形变，传感器的力效应则转化成电效应，也就是物体的重量将转换为与被测物体重量成一定线性函数关系的模拟电信号，只是这个时候该信号还属微弱级别，因而需将其进行放大、滤波后，再经由A/D 转换电路，转换为数字信号，最后送入单片机进行数据处理。
具体地，单片机将对键盘和各种功能开关提供实时扫描，并根据键盘输入内容和各种功能开关的状态做出判断、分析，同时由软件程序来控制各种运算，最后将运算结果显示在液晶屏上。
3 软件仿真本设计软件仿真主要使用Proteus来实现。
仿真图如图2所示，由图中可以看出该系统主要由单臂直流电桥电路、单片机、A/D转换系统、显示系统和报警系统组成。
图2 仿真图如图3所示，在仿真中采用四个定值电阻和一个滑动变阻器来仿真单臂直流电桥电路，其两端输入的+5V和-5V。
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作者：王来志王小平来源：《物联网技术》2014年第02期摘要：给出了采用AT89S52单片机作为微控制器，结合电阻应变片式传感器、A/D转换器、键盘/开关、LCD显示器、报警电路等部分设计的一种智能自动称量电子秤的实现方法。
本电子称具有体积小、成本低、精确度和可靠性高等特点。
关键词：传感器；单片机；AT89S52；电子秤中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2014）02-0058-030 引言称重装置目前已经普遍应用到国民经济的各个领域，并且对称重仪表的要求也越来越高，例如仪表要求具有更高的抗干扰能力和更高的精度[1]，早期电子秤一般是通过模拟电路来实现的，随着电子技术的发展和数字芯片价格的逐渐降低，模拟控制已经慢慢被数字控制替代，而电子秤设计的模式也大多转变为以处理器为核心的模式，其精度与可靠性也都有明显的提高[2]。
本文以电阻式应变片传感器为信号采集单元、AT98S52单片机为控制，设计一款重量轻、计量准确、读数直观、价格低廉的便携式智能电子秤系统。
1 智能电子秤的基本组成单元电子秤是利用物体的重力作用来确定物体质量的测量仪器，也可用来确定与质量相关的其它量大小、参数或特征。
其基本组成单元主要有以下三个：（1）称重、传力复位系统：它是被称物体与转换元件之间的机械、传力复位系统，一般包括承受被称物体载荷的承载器、秤桥结构、吊挂连接部件和限位减振结构等。
（2）称重传感器：即非电量转换成电量的转换元件，对其要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，有良好的线性度，有较高的灵敏度，对被称物体的状态影响小，能在较差工作条件下工作，稳定性好。
（3）测量显示和数据输出的载荷测量装置：测量显示和数据输出的载荷测量装置主要包括处理称重传感器信号的电子线路（包括放大器、模数转换、补偿元件、调节器等）和指示部件。
2 智能电子秤设计方案2.1 系统总体设计本系统主要由控制、测量、报警、数据显示、键盘和电源等6个部分组成，其设计框图如图1所示。
基于电阻应变式传感器电子秤毕业设计
学院毕业设计简易电子秤的设计专业电气自动化技术学生姓名班级学号指导教师完成日期 2０10.12.3０明达职业技术学院毕业设计(论文）任务书机电工程系电气自动化专业班级姓名学号目录摘要.．.．..．..........．.....．...．........．......．.．..．........．．．1第一章绪论．......．........．...．...．．.．......．.........．．．...．........．．１1.1控制对象的介绍..．..．．.．.......．.....．..．...．..．...．...．． (1)１.２ＰLＣ的简介....．....．.．.．..．..．...．．．．..．．.....．．..．..．．...．． (2)第二章总体设计．..．...．...．.．．．..．..．.．..．．..．........．．..．..．.....．..．４2．1 控制要求....．.．..．．...．........．．．.....．..．.．．．．..．....．..．.....．４2.2 顺序功能图．........．..........．..........．......．．....．.......．..4第三章大小球分离机的PＬＣ控制的硬件组成...........．．．.....．.....．.６3．1 大小球分离机的原理图....．..．．........．..．．．．..．.．..．.. (6)3.2 大小球分离机的外部接线图.........．．......．....．....．....．...．.６3.3 输入/输出元件的地址分配.....．.．..．.．...．..．.．．．．.．.....．....．．７第四章大小球分离机的ＰLＣ控制的软件组成．.．．．.................． (8)4.1梯形图的设计．..．.....．．......．......．...........．．.....．．....．..．8４．2 程序分析.．..．.........．.．．.....．....．...．.．．.．．..．.．.．..．. (9)小结．．.......．.．.....．..．..．.....．．...．......．..........．..．...．.．．......１2参考文献..．....... ...．..．.........．.．....．..．......．...．...．....．..．1２致谢......．．．.....．.．．....．.............．.．．.．.．..．..．．．......．.．..13大小球分离机的自动控制系统的设计作者:[摘要] 随着经济不断发展,人们的生活水平不断提高，将ＰLＣ应用到分离机的电气控制系统,可实现分离机的自动化控制，降低系统的运行费用。
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｡。
基于电阻应变式传感器的电子称的设计
学士学位毕业设计（论文）(顶格写)论文题目(黑体小初)学生姓名：XXX指导教师：XXX所在学院：信息技术学院专业：计算机科学与技术中国·大庆摘要这部分是摘要《传感器与自动检测》内容概要：《传感器与自动检测》主要介绍了检测技术的基本知识，工业、生活等领域常用传感器和一些新型传感器的工作原理、基本结构和安装使用方法，检测系统的信号处理和抗干扰技术，传感器的综合应用、综合实训和综合设计等。
《传感器与自动检测》以实用性、操作性、创新性为特色，以项目为载体，采用任务驱动的教学方式，突出了各种常用传感器的单项和综合应用内容；同时设置了传感器综合实训和设计项目，以加强对传感器实际应用能力的培养和提高。
《传感器与自动检测》可作为高职院校、成人学校及本科院校开办的二级职业技术学院电气自动化关键词：电子秤电阻式传感器三运放大电路新型传感器前言电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的“快速、准确、连续、自动”称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。
本课程设计的电子秤是利用全桥测量原理，通过对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，将电压量纲V改为重量纲g即成为一台原始电子秤。
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，本设计采用全桥测量电路，使系统产生的误差更小，输出的数据更精确。
而三运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路中去，最后由显示电路显示出测量结果。
由于溶剂使用率的减少，以及更为强大的物质出现，需要提高过程称重仪表精确度的呼声越来越高。
例如研究显示，随着新型甜味剂的出现，消费者可以识别1ppm的偏差。
应变式称重系统论文(传感器) 传感器综合实训论文
应变式称重系统传感器综合实训论文学院名称：电气信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级： 09电气 1W姓名：学号：指导教师：2012年3月目录1概述 -----------------------------------------------------------------1 1.1 引言---------------------------------------------------------------1 1.2 采用应变片称重的基本原理-------------------------------------------1 1.3 组成及框图 ---------------------------------------------------------12 硬件电路设计 --------------------------------------------------------2 2.1 应变电桥电路 -------------------------------------------------------2 2.2 仪表放大器电路 -----------------------------------------------------3 2.3 A/D转换电路 --------------------------------------------------------5 2.4 显示电路 -----------------------------------------------------------63 软件设计 ------------------------------------------------------------7 3.1 程序流程图 ---------------------------------------------------------7 3.2 源程序清单---------------------------------------------------------74 系统调试与分析 ------------------------------------------------------9 4.1 硬件调试-----------------------------------------------------------9 4.2 软件调试 ----------------------------------------------------------10 4.3 综合调试----------------------------------------------------------10 4.4 故障分析与解决方案 ------------------------------------------------105 功能测试及结果分析 -------------------------------------------------11 5.1 测试仪器----------------------------------------------------------11 5.2 测试结果与分析 ----------------------------------------------------116体会与建议 ---------------------------------------------------------11 参考文献 --------------------------------------------------------------12 附录 -----------------------------------------------------------------131．概述1.1.前言在日常生活中，电子称的应用十分广泛，平时在见到电子称的时候我就会想，这东西到底是怎么实现称重的呢？传统的机械称在称重的时候由于人为因素，误差很大。
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级：学号：姓名：学院：专指导教师：软件工程软件学院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Based on the design of resistance strain gauge load cellAbstractWith the progress of technology, electronic weighing apparatus made by the weighing sensor is widely used in all walks of life, to realize the rapid and accurate for material weighing, especially with the emergence of microprocessor, the constant improvement of the industrial production process automation, weighing sensor has become a necessary device in the process control. At present, apply to almost all weighing weighing sensors.In this paper, the design of a resistance strain type weighing sensor. Resistance strain type weighing sensor is based on the principle that elastomer (elastic element, sensitive beam) elastic deformation under the action of external force, the resistance strain gauge on the surface of the paste in his (cell) also along with the deformation and deformation resistance strain gauge, its value will change (increase/decrease), and then through the corresponding measurement circuit convert the resistance to electrical signals (voltage or current), so as to complete the process of external force transform into electrical signals. The design of the weighing sensor is the change of resistance strain gauge is used to determine the small strain of elastic element, so as to use force, stress and strain the relationship between the area to determine the size of the force, then the force of the mass of the body. The change of the resistance strain gauge can be obtained through the subsequent processing circuit.Keywords: Weighing sensors, elastomer, resistance strain gauge目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 国内外发展动态 (1)2 传感器的相关知识 (3)2.1 传感器概念 (3)2.2 传感器的工作原理 (3)2.3 传感器的组成结构 (5)3 电阻应变片的相关知识 (7)3.1 电阻应变片的结构和工作原理 (7)3.2 电阻应变效应 (8)3.2.1 金属材料的电阻应变效应 (8)3.2.2 电阻—应变特性 (8)3.2.3 应变片测试原理 (9)3.3 电阻应变片的种类及材料 (10)3.3.1 电阻应变片的种类 (10)3.2.2 电阻应变片的材料 (13)3.4 金属应变片的主要特性 (15)4 电阻应变式力传感器的设计 (21)4.1 柱形应变式力传感器 (21)4.1.1 利用拉伸与压缩应力的称重传感器 (22)4.1.2 柱式称重传感器的误差来源 (24)4.2 梁式力传感器 (25)5 粘贴技术及稳定处理 (30)5.1 应变片粘贴技术 (30)5.1.1 粘结剂的选择 (30)5.1.2 应变计的粘贴 (30)5.2 弹性元件材料的稳定处理 (31)6 电阻应变式传感器的信号处理电路 (34)6.1 转换电路 (34)6.2 直流电桥 (34)6.3 电路图设计 (39)6.4 电路仿真 (39)参考文献 (42)致谢 (43)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”。
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。
《电阻应变片式测力传感器论文》
作业名称电阻应变片式测力传感器简介系别＿＿＿＿电控系＿＿＿＿＿＿专业＿＿电子信息工程＿＿＿＿＿课程名称＿＿传感器与检测技术＿＿＿电阻应变片式测力传感器的简介摘要：电阻应变片式传感器最常用于几何量和机械量测量中。
它具有很多优点，比方使用寿命长，性能稳定可靠；结构简单、尺寸小、重量轻；频率响应好。
与此同时，也存在一些缺点：在大应变状态下具有较大的非线性；测量精度和测力灵敏度不高。
本文主要介绍电阻应变片式传感器的产生、工作原理和应用，以及如何运用两种应力集中的设计原那么对弹性体进行结构设计，以提高测力传感器的测力精度和测力灵敏度。
Abstract: The resistance strain gauge type sensor is most commonly used in the geometry quantity and the machinery gauging quantity. It has many merits, for example, it has a long service life, reliable stable property, simple structure, small size, light weight, well frequency response.Meanwhile, there are also some shortcomings: it has a big misalignment under the big strained condition, the measuring accuracy and measured that the strength sensitivity is not so high.This article mainly introduction resistance strain gauge type sensor's production, the principle of work and applications, how as well as utilize two kind of stress concentrations the principle of design to carry on the structural design to the elastomeric, enhances the load cell to measure that the strength precision and measures the strength sensitivity.一、概述随着科技的开展，人类对各种测量的精确度要求越来越高，要测量的数据的种类也越来越多，于是各种各样的传感器应运而生，借助这些传感器，人们可以解决很多测量上的问题，比方测量精确度提高，测量环境对人体的限制，都可以在传感器间接的测量下得到解决。
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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Based on the design of resistance strain gauge load cellAbstractWith the progress of technology, electronic weighing apparatus made by the weighing sensor is widely used in all walks of life, to realize the rapid and accurate for material weighing, especially with the emergence of microprocessor, the constant improvement of the industrial production process automation, weighing sensor has become a necessary device in the process control. At present, apply to almost all weighing weighing sensors.In this paper, the design of a resistance strain type weighing sensor. Resistance strain type weighing sensor is based on the principle that elastomer (elastic element, sensitive beam) elastic deformation under the action of external force, the resistance strain gauge on the surface of the paste in his (cell) also along with the deformation and deformation resistance strain gauge, its value will change (increase/decrease), and then through the corresponding measurement circuit convert the resistance to electrical signals (voltage or current), so as to complete the process of external force transform into electrical signals. The design of the weighing sensor is the change of resistance strain gauge is used to determine the small strain of elastic element, so as to use force, stress and strain the relationship between the area to determine the size of the force, then the force of the mass of the body. The change of the resistance strain gauge can be obtained through the subsequent processing circuit.Keywords: Weighing sensors, elastomer, resistance strain gauge目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 国内外发展动态 (1)2 传感器的相关知识 (3)2.1 传感器概念 (3)2.2 传感器的工作原理 (3)2.3 传感器的组成结构 (5)3 电阻应变片的相关知识 (7)3.1 电阻应变片的结构和工作原理 (7)3.2 电阻应变效应 (8)3.2.1 金属材料的电阻应变效应 (8)3.2.2 电阻—应变特性 (8)3.2.3 应变片测试原理 (9)3.3 电阻应变片的种类及材料 (10)3.3.1 电阻应变片的种类 (10)3.2.2 电阻应变片的材料 (12)3.4 金属应变片的主要特性 (13)4 电阻应变式力传感器的设计 (19)4.1 柱形应变式力传感器 (19)4.1.1 利用拉伸与压缩应力的称重传感器 (20)4.1.2 柱式称重传感器的误差来源 (22)4.2 梁式力传感器 (23)5 粘贴技术及稳定处理 (27)5.1 应变片粘贴技术 (27)5.1.1 粘结剂的选择 (27)5.1.2 应变计的粘贴 (27)5.2 弹性元件材料的稳定处理 (28)6 电阻应变式传感器的信号处理电路 (31)6.1 转换电路 (31)6.2 直流电桥 (31)6.3 电路图设计 (36)6.4 电路仿真 (36)参考文献 (39)致谢 (40)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。
可以说，没有精确可靠的传感器，就没有精确可靠的自动检测和控制系统。
现代电子技术和电子计算机为信息转换与处理提供了极其完善的手段，使检测与控制技术发展到崭新阶段。
但是如果没有各种精确可靠的传感器去检测各种原始数据并提供真实的信息，那么，电子计算机也无法发挥其应有的作用。
1．2 国内外发展动态当今时代，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。
随着科学技术的发展，传感器产品应用范围的不断扩大，在现代科学技术、国民经济、人民生活中都占有重要地位，为此世界各国都给予了高度重视。
我国的863计划和科技攻关计划也把传感器的研究与开发放在重要地位。
据有关资料介绍，在世界范围内传感器的计量逐年上升，世界市场传感器销售额1985年为50亿美元，1990年增加到155亿美元，如今已突破200亿美元，年平均增长率为8%，品种已超过二万种。
其中，工业自动控制、交通运输、冶金行业市场的份额占35%以上。
电阻应变片式传感器是现代传感器技术的重要组成部分，它利用当电阻应变计安装在弹性体上时，在外载荷作用下，弹性体的变形与其引起电阻应变计的电阻变化之间呈线性关系的原理，制成测量各种物理量的传感器，这种传感器，习惯称为电阻应变式传感器或是应变计式传感器(Stain gage transducer)[1]。
传感器技术所涉及的知识非常广泛，渗透到各个学科领域。
但是它们的共性是利用物理定律和物质的物理特性，将非电量转换成电量。
所以如何采用新技术、新工艺、新材料以及探索新理论，以达到高质量的转换效能，是总的发展途径。
由于科学技术迅猛发展，工艺过程自动化程度越来越高，因此对测控系统的精度提出更高的要求。
近年来，微型计算机组成的测控系统已经在许多领域得到应用，而传感器作为微型机的接口必须解决相容技术，根据这些时代特点，传感器将向以下几个方面发展：为了提高测控精度，必须使传感器的精度尽可能提高，例如对于火箭发动机燃烧室的压力测量，希望测量精度的功能优于0.1%，对超精度加工“在线”检测精度高于0.1mm，因此需要研制出高精度的传感器，以满足测量的需求。
目前我国以研制出精度优于0.05%传感器。
2 传感器的相关知识2．1 传感器概念我们国家标准（GB665-87）是这样定义传感器（transducer/sensor）的：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可以输出信号的器件或装置”。
我们的理解是：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。
这一定义包含了以下几方面的意思：（1）传感器是测量装置，能完成检测任务；（2）它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量、生物量等；（3）他的输出量是某种物理量，这种量要便于传输、转换、处理和显示等，这种量可以是气、光、电物理量，但主要是电物理量；（4）输入输出有对应关系，且应有一定的精确程度。
我们可以对传感器作字面上的解释：传感器的功能是一感二传，即感受被测信息并传送出去[2]。
2．2 传感器的工作原理电阻应变式传感器由弹性敏感元件与电阻应变片构成。
弹性敏感元件在感受被测量时将产生变形，其表面产生应变。
而粘贴在弹性敏感元件表面的电阻应变片将随着弹性敏感元件产生应变，因此电阻应变片的电阻值也产生相应的变化。
这样，通过测量电阻应变片的电阻值变化，就可以确定被测量量的大小了。
弹性敏感元件的作用就是传感器组成中的敏感元件，要根据被测参数来设计或选择它的结构形式。
电阻应变片的作用就是传感器中的转换元件，是电阻应变片传感器的核心元件。