电子称实验报告

R7 R3
Uic CMRR
GUid CUic
其中，G 是整个放大器对差模信号的增益：
G (1 2 R 1 ) R 7 R F1 R 3
KC 是整个放大器对共模信号的增益： KCMRR 是运算放大器 N3 的共模抑制比。
KC

R7 R3

1 CMRR
整个放大器的共模抑制比：
K CMR
入失调电流及输入偏置电流小，并且漂移小，稳定性好。其共模抑制
比大，能适于在大的共模电压的背景下对微小差值信号进行放大。
图中改变电位器 RF1 的阻值，则可以改变对差模信号的放大倍数；
R5，RF2，R6 用于调零，当 R1=R2, R3=R4，R7=R8 时
则 UO
R7 R3
(1 2 RRF11)Uid
取 n 次采集平均值作为最终测试量，n 值由用户决定，本实验中 n 值大于 150 时，测量精度在 1%。主要程序如下：
If n < b Then
n=n+1
m = m + (pval1(0) - 1200) * 100 + 6000
Text3.Text = m / n
“已经采集数值平均值”
Text5.Text = n
8
4.30
4.30
4.29
4.296
Байду номын сангаас
9
4.34
4.35
4.33
4.340
10
4.40
4.40
4.38
4.393
电子秤控制系统实验
秤的输出线性图
由图可知该秤的输出线性很好。
自动采集信号
利用时钟插件自动开启 AD 转换并采集被测值，时间间隔为 500ms,数据存入文本框 text1 中，因为电压随重量变化范围小（硬件 上每 20 克重量物体电压变化约为 0.046 伏），为了增强显示变化效果， 先将 AD 转换值减去一个常数（经试验，1200 较合适）再乘以固定值， 其值为 100，相关程序为 Text1.Text = (pval1(0) - 1200) * 100
金属箔式应变片是一种利用电阻材料的应变效应将工程结构件 的内部变形转换为电阻变化的传感器。此类传感器主要是通过一定的
机械装置将被测量转化成弹 性元件的变形，然后由电阻应 变片将弹性元件的变形转换 成电阻的变化，再通过测量电 路将电阻的变化转换成电压 或电流变化信号输出。
电子秤控制系统实验
应变片全桥测量电路中，将应力方向相同的两应变片接入电桥对
End Sub
实验总结：
在近一个星期的认真实验动手操作中，我收获了很多东西，首先 在实际应用的角度巩固了理论课中学到的知识，其次通过与伙伴的合 作，也锻炼了我的沟通互助方面的能力。还有就是做软件设计的时候 锻炼了我的耐心和冷静的分析的能力。
硬件电路的选取对于我来讲比较简单，在《工程测试》和《测控 电路》中学到的知识刚好可以用到这里；具有挑战性的是 VB 编程(在 线调试),在经过无数次的更改后终于实验成功。
精度控制
转换公式 试验要求将被测量转换为实际物理量，即转换公式。具体计算方
法如下： 本电子称量程为 0g-400g 在此选定 0g、100g、200g 三个点作为试验量，经试验测得 0g 对
应 AD 转换值分别为 2835、2734、2791、2797、2882、2807；100g 对应 AD 转换值分别为 5100、5198、4993、5143、5133、5139；200g 对应 AD 转换值分别为 7514、7517、7463、7340、7667、7537；对应 均值分别为 2807、5117、7506。
mTest = Pci6011_Close(mDevHandle) If mTest Then
mMsg = MsgBox("设备关闭正确", vbOKOnly) Timer1.Enabled = False Else mMsg = MsgBox("设备关闭出错", vbOKOnly) Timer1.Enabled = False End If End Sub
边，相反的应变片接入电桥邻边。当应变片初始阻值：R1＝R2＝R3＝
R4，其变化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4 时，其桥路输出电压Uo≈(△
R／R)E＝KεE。其输出灵敏度比半桥又提高了一倍，非线性得到改善。 三运放高共模抑制比放大电路又称测量放大器、仪表放大器等。
它的输入阻抗高，易于与各种信号源相匹配。它的输入失调电压和输
设备要求：
金属箔式应变片——全桥测量电路，ZK-6 测控电路板中 U16 三 运放高共模抑制比放大电路，智能直流电压表（精度在 mv）,5v 直流 电压源，计算机，VB6.0，PCI 数据采集卡（VBTEST6011），导线若 干。
硬件设计：
本实验是由金属箔式应变片——全桥测量电路和三运放高工共 模抑制比放大电路共同构成硬件部分。
Private Sub Command3_Click()
“采集数据”
If Command3.Caption = "开始采集" Then “若点击开始采集按钮，则打
Test = Pci6011_SoftADSetChn(0, 0)
开 AD 转化并采集数据”
Tes = Pci6011_SoftADStart(0)
电子秤控制系统实验
电子秤实时显示界面：
关键程序
Dim mDevHandle As Long “变量声明” Dim sVersion As String Dim pval2(0 To 128) As Long Dim Test, mMsg, Te, Tes As Boolean Private Sub Command1_Click() “打开设备”
通过这次课程的学习与操作，我的知识面不但得到了拓展，我的 动手能力也得到了大幅的提高。此外我还懂得了遇到问题要冷静分 析；懂得了怎样与同学更好的沟通、合作、互助共同解决问题。我希 望以后还能有更多的机会参与到这种实践中来。
“已经采集数值平均值”
Text5.Text = n
“已经采集次数”
Else
Text3.Text = Text3.Text
“采集次数达到后保持不变”
End If
Test = Pci6011_SoftADSetChn(0, 0)
Tes = Pci6011_SoftADStart(0)
Te = Pci6011_SoftADRead(0, pval1(0))
Timer1.Enabled = False
End If
End Sub
Private Sub Command4_Click()
“采集平均值转化为实际重量”
Text2.Text = Int(((Val(Text3.Text)-2807) / 2344) * 100) & "g"
End Sub
电子秤控制系统实验
电子秤控制系统实验
实际 1
2
3
4
5
6
平均
重量
值
0g
2835 2734 2791 2797 2882 2807 2807
100g 5100 5198 4993 5143 5133 5139 5117
200g 7514 7517 7463 7340 7667 7537 7506
100g 对应采集变化量为（7506-5117-2807）/2=2344 所以转换公式 G=(x-2807)/2344 x 100g 初次采集被测值存在波动性，如不采取措施将产生较大误差。在 此采用均值法得到平均值作为输入量。具体如下：
mTest = Pci6011_Open(0) If mTest Then
mMsg = MsgBox("设备成功的被打开", vbOKOnly) Else
mMsg = MsgBox("打开设备出错", vbOKOnly) End If
电子秤控制系统实验
End Sub
Private Sub Command2_Click() “关闭设备”
Private Sub Timer1_Timer()
Text1.Text = (pval1(0) - 1200) * 100 + 6000 “当前瞬时采集值”
If n < b Then
n=n+1
m = m + (pval1(0) - 1200) * 100 + 6000
Text3.Text = m / n
次数 1
2
3
均值
砝码
0
3.94
3.94
3.94
3.940
1
3.98
3.99
3.98
3.983
2
4.03
4.03
4.02
4.026
3
4.07
4.08
4.07
4.073
4
4.12
4.13
4.12
4.123
5
4.16
4.17
4.17
4.166
6
4.21
4.22
4.21
4.213
7
4.25
4.26
4.25
4.253
初始化
Text1.Text = 0
Text5.Text = 0
Timer1.Enabled = True
Else
mMsg = MsgBox("软件启动 AD 错误", vbOKOnly)
Timer1.Enabled = False
End If
Else
Command3.Caption = "开始采集"