电子秤设计实验方案

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电子秤课程设计实验报告

≥2000(100VDC)
蠕变(%F.S/3min)
0.05
推荐激励电压(V)
3～12
零点漂移(%F.S/1min)
0.05
工作温度范围 (℃)
-10～+50
零点温度漂移(%F.S/10℃)
0.2
过载能力(%F.S)
150
由于其激励电压越高，准确度越高的特性，本次设计使用10V电源供电。
2.2信号放大电路的设计与选择
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换不受外界决定
ADC_InitStructure.n_Right; //右对齐
c.单片机数据处理及控制电路，包括矩阵键盘，OLED屏幕等。
d.双电源供电及变压电路。
1.2.2 基本工作原理及原理框图
图一：基本硬件系统结构图
全桥电阻应变式传感器输入电压，当标准重物放置在传感器之上时，电阻值发生改变，使加载到全桥电路上的输出电压发生变化，变化范围约为3mV到10mV运用AD620N仪表放大电路将微弱模拟信号放大，并经过LM358搭建的电压跟随器电路滤波。送至STM32单片机中进行A/D模数转换，将模拟信号转变成单片机能够识别的数字信号，并且利用单片机控制整个电路的同时，处理数字信号，并且控制在OLED中显示实时结果。
量程（kg）
3kg
综合误差(%F.S)
0.05
额定输出温度飘移(%F.S/10℃)
≤0.15
灵敏度(mv/v)
1.0±0.1

电子秤设计与方案

START 控制逻辑 EOC N位寄存器
锁存缓存器
二、DA
I VREF
I7 I7 R I6 2R 1 0 I6 R I5 2R 1 0 I5 R I4 2R 1 0 I4 R I3 2R 1 0 I3 R I2 2R 1 0 I2 R I1 2R 1 0 I1 R I0 2R 1 0 I0
利用：电阻应变传感器、INA163集成运放、ICL7106三位半LED 显示A/D转换器。设计一个简单的电子秤
总设计框图
基本原理框图：
电阻应变式传感器
放大器（INA163）
A/D转换器（ICL7107）
LED显示
图（1）基本原理框图
下一节
3.1电阻应变传感器
电阻应变式传感器是将被测量的力，通过它产生的金属弹性形变转换成电阻的变化的元件。由电阻应变片和测量线路两部分组成。常用的电阻应变片有两种：电阻丝应变片和半导体应变片。
外部时钟输入电路图
RC低频振荡
总结
3.4、数码管显示部分
总结
电子秤设计方案二
整体结构
电阻应变式传感器放大器（INA163）微处理器（ATMega16） LCD显示 (次逼近式ADC的转换原理
VIN VN D/A转换器 VREF D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 OE
全桥电压灵敏度：Ku=E 输出电压：Uo=E*(∆R/R)
3.2 INA163集成运放低噪声，低失真，仪表放大器
主要引脚说明：
1、第1、14管脚一级运放输出端。 2、第2、7、13引脚，不用将任何线路连接到NC引脚,NC引脚是为将来的需用而保留的，一般悬空。 3、第3、12引脚外接增益电阻引脚。 4、第4、5引脚差动输入引脚。 5、第10引脚，参考电压输入端。 6、第9管脚电压输出端。

电子秤的方案

电子秤的方案引言电子秤是一种常见的测量物品质量的设备，它通过使用负载传感器来测量物体对电流变化的影响，然后将其转换为数字显示。

本文将探讨电子秤的设计和工作原理，并提供一个基本的电子秤方案。

设计目标本项目的主要设计目标如下： 1. 准确度：电子秤应该能够提供高精度的测量结果，尽可能减少误差。

2. 稳定性：电子秤应该具有良好的稳定性，能够在测量过程中保持稳定的读数。

3. 可靠性：电子秤应该能够长时间稳定工作，同时能够抵御外界干扰。

4. 成本效益：电子秤的方案应该是成本效益的，能够在合理的预算范围内实现。

方案设计电子秤的方案包括传感器、模拟电路、数字处理和显示部分。

传感器选取传感器是电子秤的核心部件，负责将物体质量转换为电信号。

常用的负载传感器有应变片式传感器和压力传感器。

应变片式传感器基于压阻效应工作，当物体施加力时，导致应变片产生形变，从而改变电阻值。

压力传感器则是通过测量物体施加的压力来间接估算其质量。

在选择传感器时，需要考虑灵敏度、线性度和可靠性等因素。

模拟电路设计模拟电路主要负责将传感器输出的电信号进行放大和滤波处理，以提高测量准确度和稳定性。

传感器的输出信号通常较小，因此需要放大电路进行信号放大。

滤波电路则可以滤除噪声和干扰信号，以提供更准确的测量结果。

数字处理与显示数字处理部分主要负责将模拟信号转换为数字信号，并进行处理和计算。

常用的方式是使用专用的模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号。

然后，计算处理单元可以使用微控制器或数字信号处理器（DSP）进行质量计算和数据显示。

最后，将计算结果显示在数字显示屏上。

工作原理电子秤的工作原理如下： 1. 当物体被放置在秤盘上时，传感器感知到物体施加的力，并生成相应的电信号。

2. 传感器的输出信号经过模拟电路的放大和滤波处理，以提供准确的模拟信号。

3. 模拟信号经过模数转换器（ADC）转换为数字信号。

4. 数字信号经过计算处理单元进行质量计算和数据处理。

电子行业电子称课程设计

电子行业电子称课程设计1. 引言电子行业作为现代工业生产领域的重要组成部分，广泛应用于各个领域。

其中，电子称作为精确测量和计量的工具，在生产、贸易、科研等领域发挥着重要作用。

本文将以电子行业电子称的课程设计为背景，介绍设计的目的、方法、实验步骤和预期结果。

本课程设计旨在通过设计和实现一个电子称原型，帮助学生深入了解电子称的工作原理和相应的技术要求，培养学生的动手能力和解决问题的能力，在实践中提高其专业技能。

3. 设计方法在电子称的设计中，我们采取以下方法：硬件设计是电子称的重要组成部分。

我们将使用电子元件如电阻、电容、传感器等，按照一定的电路原理进行连接和布局，以实现电子称的测量功能。

硬件设计包括电路设计、传感器选择和放置、AD转换器等方面。

3.2 软件设计软件设计是电子称的另一个关键部分。

我们将使用相应的编程语言如C、C++等，开发与硬件配套的程序，实现电子称的数据采集、处理和显示功能。

软件设计包括数据采集、信号处理、界面设计等方面。

3.3 实验验证为了验证电子称的设计是否满足要求，我们将进行一系列的实验。

实验将通过比较设计值与实际测量值的偏差，以及与已有标准电子称的比较，来评估设计的准确性和精确度。

实验包括静态测量、动态测量、稳定性测试等方面。

4. 实验步骤根据以上设计方法，我们制定了以下实验步骤：4.1 准备实验材料和设备准备所需的电子元件、传感器、开发板等材料和设备，确保实验能够正常进行。

4.2 进行电路设计和布局根据电子称的功能和要求，设计相应的电路，并将电子元件按照一定的布局进行连接。

4.3 进行软件开发使用相应的编程语言，开发与硬件配套的程序，实现电子称的数据采集、处理和显示功能。

4.4 进行实验验证将设计好的电子称原型进行实验验证，采集实际测量值，并与设计值进行比较，评估设计的准确性和精确度。

4.5 总结和分析实验结果根据实验结果，总结并分析设计的准确性和精确度，找出可能的问题和改进点，并提出相应的建议。

【电子秤设计实验】电子秤实验报告

【电子秤设计实验】电子秤实验报告【--个人简历制作】便携式电子秤的设计实现班级:学号:姓名:摘要手提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。

本次实验目的在于:通过对便携式电子秤的设计与制作,了解电阻应变片的工作原理,掌握其使用方法;掌握数码显示电路的设计使用方法;掌握模数转换器、仪用放大器的使用方法；掌握电子电路系统设计的基本方法，培养提高综合利用多学科相关知识进行初步工程设计与实际装调系统电路的能力。

本次便携式电子秤设计采用箔式电阻应变片E350~ZAA作为传感器，将力信号转换为电压信号，差动电路采用INA114来放大微小电压信号，转换电路采用双积分A/D转换器ICL进行A/D转换，显示电路采用LED数码管。

最终实现了将被称重物体的质量显示在数码管上的功能，称重范围为2kg 以内，单位为g。

经过最终测量，所设计制作完成的电子秤称重最大绝对误差为5g，关键词：便携式；电子秤；应变片； 7107一、设计选题及设计任务要求设计选题：便携式电子秤的设计实现任务与要求：设计一个LED数码显示的便携式电子秤，要求如下1．采用电阻应变式传感器2．称重范围为0 ~ 2kg3．测量精度：不低于20克二、方案设计与论证设计方案：方案一：基于单片机的便携式电子秤1）原理框图图1-1 基于单片机的便携式电子秤原理框图2）系统设计思路、工作原理及单片机程序流图称重传感器根据压力的变化提供相应的线性变化的电信号，该电信号经过高精度差动放大器放大。

输入给双积分型模数转换器。

转化为数字信号，数字信号可直接由单片机以串行方式读入。

单片机选用STC89C52型单片机，P0口定义为输出口，其中P0.0~P0.6输出要显示数据的段码。

P1口中的P1.0~P1.3也定义为输出，显示输出数据的位码。

显示器用动态扫描。

3）该设计方案优缺点a.优点：该系统采用了单片机作为显示模块的驱动电路，具有较好的系统扩展性，在显示压力的同时，还可以通过单片机的其他管脚输出信号以达到的功能的扩展。

电子秤综合性设计实验

电子秤综合性设计实验电子秤是一种能够测量物体重量的电子设备，具有精度高、读数准确、操作简单等特点，被广泛应用于家庭、商业、工业等领域。

电子秤的设计是一项综合性的工作，需要在硬件和软件两个方面考虑。

硬件设计：硬件设计是电子秤设计中的重要部分，主要包括传感器、模数转换器、显示部分等元件的选取和电路的设计。

传感器是电子秤中最重要的部分，它能够将物体重量转化为电信号输出给模数转换器进行处理。

传感器的选取要考虑到其精度、灵敏度、可靠性等因素，并且合理布置在秤体下部，避免重量的不均匀分布。

模数转换器是将传感器输出的模拟信号转化为数字信号的电路元件，它的选取要考虑到采集精度、转换速度等因素，同时还需要考虑其与微控制器的接口问题。

显示部分是电子秤中与用户交互的部分，它的选取应该考虑到使用环境的特点，如显示屏幕的大小、字体大小、颜色等。

软件设计是电子秤设计中同等重要的一部分，主要包括微处理器的编程和控制程序的实现。

在微处理器的编程中，需要考虑到处理速度、存储容量、编程语言等因素，同时还要考虑到程序的稳定性和可靠性问题，避免程序出现异常情况。

控制程序的实现是电子秤中最重要的部分，它能够有效控制传感器、模数转换器和显示部分，确保电子秤能够准确读取物体重量并正确显示。

在控制程序的实现中，需要考虑到读取精度、过滤算法、校准程序等因素，其中校准程序是电子秤设计中最为关键的部分，它能够确保秤体的读数准确并且稳定。

电子秤的综合性设计需要兼顾硬件和软件两个方面，将它们进行有效地整合。

在硬件和软件的整合中，需要充分考虑到它们之间的接口问题，确保它们能够有效地相互通讯和控制。

同时，在综合性设计中还需要充分考虑到电子秤的可靠性、稳定性和安全性等因素，确保电子秤能够在不同的环境下有效地使用，而不会对使用者造成任何的伤害。

综上所述，电子秤的综合性设计是一项具有挑战性的工作，需要设计人员在硬件和软件两个方面兼顾，将它们有效地整合在一起，并充分考虑到电子秤的可靠性和使用者的安全。

实验1电子秤设计

实验1 电子秤设计1. 设计目的1.1掌握金属箔应变片的工作原理及应用；了解应变测量仪的工作原理及其应用。

1.2通过设计、安装、调试等实践环节，提高学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力。

2. 实验任务2.1设计制作一个电子秤，量程为0 ～0.5 Kg，传感器采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁需自行粘贴应变片）。

2.2 安装、调试电子秤系统。

首先应进行调零、标定，然后再对系统进行稳定性、漂移、重复性、线性等参数的测试和分析。

3. 实验原理当用粘帖剂将应变测量转换元件——应变片牢固粘帖在试件表面，被测试件受到外力作用长度发生变化，粘帖在试件上的应变片其电量值也随着发生△R的变化，这样就把机械量——变形转换成电量（电阻值的变化）。

这个变化量经过放大，通过A/D转换，最终变成数字读数。

图1 应变测量仪组成框图4. 实验基本器材4.1 应变片（型号：3×5 电阻值：120 ± 0.2Ω基底：纸基）4.2 数字万用表4.3 YJ–31型静态电阻应变仪4.4 悬臂梁4.5 100g砝码5. 实验要求5.1 设计方案以小组形式提出，每小组人数不应多于4人。

5.2 方案应包括系统框图、检测电路原理图、系统安装示意图，实验流程详细说明，必要的实验数据记录表格，方案应充分论证，列出选择该方案的理由。

5.3 实验最多可分为两次完成。

在设计方案时应自行合理地设定工作节点，每次实验至少完成1个工作节点。

实验前每组应有一份设计方案以备检查，检查通过方可进行实验。

5.4 小组成员实验数据可以共享，但总结报告必须独立完成。

总结报告应包括设计方案、实验数据、数据分析（如线性度、灵敏度、回差等）、实验总结。

6. 实验附件6.1 贴片工艺说明书6.1.1试件受力分析6.1.2 试件表面处理：试件表面的待测点应先用刮刀弄平整，仔细地除去漆、电镀层、锈斑、氧化皮、污垢等覆盖层。

然后用0#或1#砂布与应变片粘贴方向成45︒交叉打磨，打出一些条纹，这样可以加强胶的附着。

电子秤毕业设计

电子秤毕业设计随着科技的不断发展，电子秤作为一种现代化的测量工具，广泛应用于各个领域。

本文将介绍一个基于微控制器的电子秤毕业设计方案，该设计利用先进的技术和创新的思路，为电子秤的制作带来了新的可能性。

设计方案：1. 系统框架：本设计采用基于单片机的电子秤系统。

系统由传感器模块、信号处理模块和显示模块组成。

传感器模块用于检测物体的重量，信号处理模块负责采集和处理传感器输出的数据，显示模块则将结果以数字形式显示在屏幕上。

2. 传感器选择：为了提高测量的准确性和稳定性，本设计选用了高精度的称重传感器。

传感器的灵敏度和响应速度都经过精心调试，确保能够满足不同重量范围的测量需求。

3. 信号处理：在信号处理模块中，我们使用了一款性能优秀的微控制器作为核心处理器。

微控制器能够实现数据的快速采集和处理，并通过内部的算法计算出准确的重量数值。

同时，为了增强系统的稳定性，我们还加入了温度补偿和线性校正等功能。

4. 显示模块：为了提升用户体验，显示模块采用了高清液晶显示屏。

屏幕显示清晰，数字大小合适，用户可以直观地看到测量结果。

此外，显示模块还设计了简洁易懂的界面，方便用户进行操作和设置。

5. 功能扩展：除了基本的称重功能，本设计还增加了一些实用的功能。

比如，用户可以选择不同的单位显示，还可以设置零点、校准等操作。

同时，系统还提供了记录、存储和传输数据的功能，方便用户对测量结果进行管理和分析。

总结：通过以上设计方案，我们成功实现了一款功能完善、性能优越的电子秤系统。

该系统不仅具有高精度、稳定性好等优点，而且外观简约，使用方便。

未来，我们将进一步完善该设计，结合互联网和智能技术，为用户提供更加便捷、智能的电子秤产品。

愿本设计能够为电子秤行业的发展带来新的活力和机遇。

电子秤设计实验报告

电子秤设计实验报告电子秤设计实验报告引言：电子秤是一种广泛应用于工业和家庭领域的重量测量设备。

它通过传感器将物体的重力作用转化为电信号，并通过电子电路进行处理和显示。

本实验旨在设计一个简单的电子秤原型，以了解其工作原理和设计要点。

一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和制作一个简单的电子秤原型，深入了解电子秤的工作原理和设计要点。

具体目标如下：1. 理解电子秤的工作原理；2. 掌握传感器的选择和使用；3. 学会使用模拟电路和数字电路进行信号处理；4. 设计并制作一个能准确测量物体重量的电子秤原型。

二、实验原理电子秤主要由传感器、模拟电路、数字电路和显示装置组成。

其工作原理如下：1. 传感器：电子秤的核心部件是传感器，它能够将物体的重力作用转化为电信号。

常见的传感器有应变片式传感器和压阻式传感器。

应变片式传感器通过测量物体受力后产生的应变量来间接测量物体的重量，而压阻式传感器则通过测量物体所受压力的大小来直接测量物体的重量。

2. 模拟电路：传感器输出的电信号是微弱的模拟信号，需要经过模拟电路进行放大和滤波处理。

模拟电路通常由运放、滤波电路和放大电路组成。

3. 数字电路：经过模拟电路处理后的信号被转换为数字信号，然后通过数字电路进行进一步的处理和计算。

数字电路通常由模数转换器、微处理器和显示器组成。

4. 显示装置：最终的测量结果通过显示装置以数字或图形的形式呈现给用户。

常见的显示装置有数码管和液晶显示屏。

三、实验步骤1. 选择传感器：根据实验要求和预算限制选择合适的传感器。

在本实验中，我们选择了一款压阻式传感器。

2. 搭建模拟电路：根据传感器的特性和信号处理要求，设计并搭建一个合适的模拟电路。

该电路应包括运放、滤波电路和放大电路。

3. 进行校准：在实验开始前，需要进行传感器的校准。

校准的目的是通过已知质量的物体来调整电子秤的灵敏度和准确性。

4. 搭建数字电路：根据实验要求和设计要点，设计并搭建一个合适的数字电路。

基于单片机的电子秤设计

基于单片机的电子秤设计随着科技的不断发展，电子秤在日常生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用。

传统的电子秤往往采用复杂的电路和机械结构，使得其体积大、成本高、可靠性差。

为了解决这些问题，本文将介绍一种基于单片机的电子秤设计方案。

一、系统设计方案基于单片机的电子秤主要由传感器、信号处理电路、单片机和显示模块组成。

其中，传感器负责采集物体的重量信息，信号处理电路则对传感器输出的信号进行放大和滤波，单片机对处理后的信号进行读取和计算，并将结果传输给显示模块。

二、硬件设计1、传感器电子秤的传感器部分通常采用应变片式或电容式传感器。

其中，应变片式传感器具有精度高、稳定性好的优点，但其输出信号较小，需要经过放大处理；电容式传感器则具有响应速度快、过载能力强的优点，但其精度和稳定性相对较差。

因此，在选择传感器时需要根据实际需求进行权衡。

2、信号处理电路信号处理电路主要包括放大器和滤波器两部分。

放大器用于将传感器输出的微弱信号进行放大，以便于后续处理；滤波器则用于去除信号中的噪声和干扰。

此外，还需要设计适当的电源电路，为整个系统提供稳定的电源。

3、单片机单片机是整个系统的核心，负责对传感器输出的信号进行读取和计算。

本设计采用AT89C51单片机，该单片机具有价格低、性能稳定、易于编程等优点。

4、显示模块显示模块用于将单片机的计算结果直观地展示给用户。

本设计采用LED数码管作为显示器件，具有简单易用、成本低等优点。

三、软件设计软件部分主要包括数据采集、数据处理和数据显示三个模块。

数据采集模块负责读取传感器的输出信号；数据处理模块则对采集到的数据进行滤波、放大和计算；数据显示模块则将处理后的结果通过LED数码管展示给用户。

此外，还需要设计适当的延时和去抖动算法，以提高系统的稳定性和精度。

四、测试与结论为了验证本设计的有效性，我们对基于单片机的电子秤进行了测试。

测试结果表明，该电子秤的测量精度和稳定性均得到了较好的实现，同时具有体积小、成本低、可靠性高等优点。

电子秤设计方案

电子秤设计方案引言电子秤是一种测量物体重量的设备，通常用于商业应用和家庭使用。

它具有易于读取、精确测量和便捷使用的特点，广泛应用于食品行业、物流行业以及个人家庭。

本文将介绍电子秤的设计方案，包括硬件设计和软件设计方面的内容，旨在提供一个全面的电子秤设计指南。

硬件设计传感器选择电子秤的核心部件是传感器，它能够将物体的重量转化为电信号。

在选择传感器时，需要考虑以下几个因素：•测量范围：根据应用场景的不同，选择适合的测量范围。

•精确度：高精确度的传感器可以提供更准确的重量测量结果。

•可承受重量：确保选用的传感器能够承受所测量物体的最大重量。

•耐用性：传感器需要具备一定的耐用性，以适应长时间使用的需求。

电路设计电子秤的电路设计主要包括信号放大电路和模数转换电路。

信号放大电路用于将传感器输出的微弱电信号放大到合适的电平，以便模数转换电路进一步处理。

放大电路可以使用运算放大器或差分放大器来实现。

选择合适的放大器要考虑放大倍数和噪音抑制等因素。

模数转换电路将模拟电信号转换为数字信号，以便进行数字处理。

常用的模数转换器有单片机内置的ADC（Analog-to-Digital Converter）和外部ADC芯片。

显示器选择电子秤的显示器可以选择LED数码管、LCD显示屏或者OLED显示屏等。

LED数码管简单易用，适合于小型电子秤；LCD显示屏可以显示更多信息，适合于大型电子秤；OLED显示屏在显示效果和功耗方面具有优势，适合于高端电子秤。

电源设计电子秤的电源设计要考虑电源稳定性和效率。

常用的电源包括电池和交流电源，选择合适的电源要根据电子秤的使用环境来确定。

软件设计实时数据采集电子秤的软件设计需要实现实时数据采集功能，即定时读取传感器的输出并进行处理。

可以使用中断或定时器来触发数据采集。

数据处理和显示电子秤的软件设计要实现数据处理和显示功能，对采集到的数据进行处理，并通过显示器显示出来。

可以使用滤波算法对数据进行平滑处理，提高测量结果的准确度。

电子秤设计实验报告

电子秤设计实验报告
实验报告：电子秤设计
一、引言
1. 实验背景：介绍电子秤的基本概念和应用领域。

2. 实验目的：说明本次实验的目标和意义。

3. 实验原理：概述电子秤的工作原理，包括传感器和信号处理部分的功能和工作过程。

二、实验方法
1. 实验装置：列举所使用的实验装置和仪器设备。

2. 实验步骤：详细描述实验的具体操作步骤，包括传感器的安装和与信号处理部分的连接。

3. 数据采集：说明实验时所采集的相关数据，包括物体质量的测量值和传感器输出的电压信号。

三、实验结果
1. 数据处理：对实验采集到的数据进行处理和分析。

包括计算和记录测量误差，绘制质量和电压信号之间的关系图表。

2. 结果分析：通过对数据处理结果的分析，给出电子秤的测量准确性和灵敏度的评价，并讨论可能的改进措施。

3. 实验结论：总结本次实验的结果，并得出对于电子秤设计的结论，提出建议。

四、实验总结
1. 实验心得：详细叙述实验过程中的收获和体会，包括对电子秤设计的理解和实践能力的提升。

2. 实验改进：指出该实验中存在的不足之处，并提出改进的建议。

3. 参考文献：列出本实验报告所参考的相关文献和资料。

这样按照上述格式完成电子秤设计实验报告，可以使整篇文章结构清晰、逻辑严密。

电子称的设计与制作

实验4. 电子秤的设计与制作在日常生活和生产中，电子秤已经得到了广泛的应用，电子秤是通过压力传感器,把被测量物体的质量转换成电信号输出,通过放大器放大后,由二次仪表直接显示出来.一.设计研究要求1.研究、测量应变式传感器的压力特性，计算其灵敏度;2.根据应变式传感器的压力特性设计、制作一个电子秤，该电子秤应达到如下的技术指标:量程:0—199.9g.精度:在量程范围内,额定误差小于最大量程的0.5%灵敏度:0. 1 g显示:电压输出0—199.9mV要求确定整体设计方案,说明测量的原理,给出各组成部分的性能测试数据,证明能达到以上技术指标,写出设计研究总结报告.二.原理和方法提示1．压力传感器应变式压力传感器的结构如图1所示，主要由双孔平衡梁和粘贴在梁上的电阻应变片R 1—R 4 组成，电阻应变片一般由敏感栅、基底、粘合剂、引线、盖片等组成.应变片的规格一般以使用面积和电阻值来表示，如“3×10mm 2，350Ω”.敏感栅由直径约0.01mm--0.05mm 高电阻系数的细丝弯曲成栅状，它实际上是一个电阻元件，是电阻应变片感受构件应变的敏感部分.敏感栅用粘合剂将其固定在基片上.基底应保证将构件上的应变准确地传送到敏感栅上去，故基底必须做得很薄（一般为0.03mm--0.06mm ），使它能与试件及敏感栅牢固地粘结在一起；另外，它还应有良好的绝缘性、抗潮性和耐热性.基底材料有纸、胶膜和玻璃纤维布等.引出线的作用是将敏感栅电阻元件与测量电路相连接，一般由0.1mm--0.2mm 低阻镀锡铜丝制成，并与敏感栅两端输出端相焊接，盖片起保护作用.在测试时，将应变片用粘合剂牢固地粘贴在被测试件的表面上，随着试件受力变形，应变片的敏感栅也获得同样的形变，从而使电阻随之发生变化.通过测量电阻值的变化可反映出外力作用的大小.压力传感器是将四片电阻分别粘贴在弹性平行梁的上下两表面适当的位置，梁的一端固定，另一端自由用于加载荷外力 F.弹性梁受载荷作用而弯曲，梁的上表面受拉，电阻片R1和R3亦受拉伸作用电阻增大；梁的下表面受压，R2和R4电阻减小.这样，外力的作用通过梁的形变而使四个电阻值发生变化，这就是压力传感器.应变片R1= R2= R3= R4.3．压力传感器的压力特性应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化.为了显示和记录应变的大小，还需把电阻的变化再转化为电压或电流的变化.最常用的测量电路为电桥电路.由应变片组成的全桥测量电路如图2所示，当应变片受到压力作用时，引起弹性体的变形，使得粘贴在弹性体上的电阻应受片R1--R4的阻值发生变化，电桥将产生输出，其输出电压正比于所受到的压力.4．传感器电源电压E与电桥输出电压ΔU的关系改变传感器工作电压E，其输出电压正ΔU比于工作电压E.5、电子秤的设计由于应变式压力传感器输出的电压仅为毫伏量级,如果后级采用数字电压表作为显示仪表.则应把荷重传感器输出的毫伏信号放大到相应的电压信号输出.整套装置的组成框图如图3所示三.实验设计内容1、总体方案设计要设计一台电子秤,首先要根据对测量所提出的精度和灵敏度的要求.对各组成部分的主要性能参数提出合理的要求,这一步属于总体方案设计阶段.在总体设计中,首先要分析这套测试装置中哪一部分是主要的关键部分,它的性能参数将对其他部分起关健的决定性的作用.就本课题而言.应变式压力传感器是关键部分,它的特性指标将对放大电路及显示仪表的选择起决定性的作用.因此,首先要研究和测量荷重传感器的特性指标,在实际问题中.哪一部分是关键并不是唯一的和一成不变的.需要根据所要解决的实际问题的具体要求和条件而定.总体设计中，在决定荷重传感器的特性参数后，再定出其它部分的设计参数和指标.2．压力传感器的参数测试和性能研究用某种方法测量该传感器内部各桥臂的电阻值.要求不打开传感器.用电学测量方法就能知道各桥臂应变片的阻值及连接方法.这是第一个设计内容.实验中提供万用表、数字电压表.（电缆插头1、3为电源，2、4为输出）测定荷重传感器的其它性能.①压力传感器灵敏度及线性即在某一定的供桥电压下，单位荷载变化所引起的输出电压变化，用Sp表示：Sp=△V/△P实验中，不但要求出Sp值，还要求利用两个变量的统计计算法求输出电压V0和荷重P之间的相关系数，即线性度.②压力传感器电压灵敏度即在额定荷载下，供桥电压变化所引起的输出变化，用Sv表示，则Sv=△V0/△V桥同样，也要研究其线性，求其相关系数.实验仪器有数字电压表、稳压电源、砝码若干.3．决定其他部分的设计参数根据压力传感器的量程和电子秤的称重范围，在充分利用传感器量程的前提下，设计计算放大器的放大倍数和传感器的工作电压.设计放大电路，并进行调试和安装测定.可在指导老师的指导下熟悉有关的放大线路.并进行线路的测定和调试.由于荷重传感器输出的信号是很小的.一般为毫伏的量级.根据设计的要求.要在0—100.0g的称量范围内,直接以电压值显示.所以需要放大系统将该信号进行放大再输入显示系统显示物体的重量.本设计中采用运算放大器实现，运算放大电路除可自行安装调试外，也可直接采用实验室提供的放大倍数可调的实验模板，模板使用和调试方法参见附录.4.整机测定和调试把传感器、放大器和显示装置（采用适当量程和精度的数字电压表）连成一体，进行模拟测试，求物体重量变化与输出电压示值的关系，验证各项指标是否达到要求.5.总结，写出研究测试报告.附录：基本使用方法：应变式压力传感器基本特性的测量1.压力传感器的压力特性的测量：(1) 将100g传感器输出电缆线接入实验仪电缆座II，测量选择置于内测20mV（或200mV）.接通电源，调节工作电压为2V, 按顺序增加砝码的数量（每次增加10g）至100g，分别测传感器的输出电压.（2）按顺序减去砝码的数量（每次减去10g）至0g，分别测传感器的输出电压.（3）用逐差法处理数据，求灵敏度Sp.2. 压力传感器的电压特性的测量：保持传感器的压力不变（如50g），改变工作电压分别为3V、4V、5V、6V、7V、8V，9V测量传感器电源电压E与电桥输出电压ΔU的关系，作E－ΔU关系曲线, 求灵敏度Sv.3.应变式压力传感器实验模板如图4所示，R1—R4应变式压力传感器的四个应变电阻，由R1—R4等电阻组成的电压为V01,Rw1为零点调节.由R7—R13、IC1等组成的差动放大器放大倍数由Rw2调节，输出的电压为V02.使用、调试方法：实验仪电缆I100g传感器零点调节放大倍数调节放大器调零图41）、用电缆线连接实验仪电缆I插座和实验模板，并将100g传感器电缆线接入实验模板，用导线短路放大器输入端，放大器的输出端与实验仪测量输入相连，实验仪测量选择置200mV外测档，打开实验仪电源开关，调节放大器调零旋钮使放大器输出电压为0.0mV,去掉短路线用连接线将放大器的输入端与非平衡电桥的输出端相连，放大器的输出端与实验仪测量输入相连，实验仪测量选择置200mV外测档.2）、在压力传感器秤盘上没有任何重物时，测量放大器的输出电压，调节零旋钮使放大器的输出电压为0.0mV点调节Rw13）、将100g标准砝码置于压力传感器秤盘上，测量放大器的输出电压，调旋钮使放大器的输出电压为100.0mV.（0.1mV相当于0.1g.）节放大倍数调节Rw34)、改变压力传感器秤盘上的标准砝码，检验放大器的输出电压与标准砝码的标称值是否对应.5）、重复2）、3）步操作，使误差最小.6）、评估你设计制作的电子秤.。

电子秤设计实验方案

电子秤设计实验方案1、实验意义和目的实验意义：物品称量是市场交易中很基本的活动, 是商业领域最基本的衡具。

传统的量具是杆称或盘称, 20 世纪70 年代开始出现了电子称。

早期的电子称多通过模拟电路实现, 随着电子技术的不断发展, 数字芯片的价格逐渐下降, 模拟控制已逐步被数字控制所替代, 电子称的设计模式也大都以微处理器为核心, 使精度和可靠性都有了明显得提高。

实验目的：本实验旨在设计一种可直接显示被测物体质量的，精确度较高的电子秤2、物理模型（1）金属应点片传感器应变梁在被称重物的重力作用下产生一应变ε，此应变引起电阻应变片的电阻发生改变，由测量电路把这一电阻变化转换成电压变化，再由显示装置将电压显示出来，根据电压的不同就可知被称物的重量。

当然，必须先经过标准砝码测出该装置的线性范围和标定系数。

（2）应变片的测量电路：应变片的测量电路采用差动半桥电阻R1、R2为应变片，R3、R4为固定电阻。

当应变片承受应变时，R1增大为R1+ΔR，同时R2减小为R2－ΔR，对于等臂电桥(R1 = R2= R3 = R4 = R, 其中R为R1、R2初始值)和输出对称电桥，此时的输出电压初始值R 此时的输出电压为单臂工作时的两倍。

Ui=(Uo/2)*△R/R ，△R《（3）差动放大电路：在电路的两个输入端输入大小相等、极性相同的电桥输出电压，Uo为输出端（4）滤波放大电路（5）A /D转换电路：模数转换电路采用ADC0809芯片来实现A /D转换功能（6）液晶显示：本实验质量数字显示采用GDM1602A型液晶显示器（7）A T89C52 单片机3、实验模块的选择与论证（1）应变片的测量电路方案一：差动半桥电阻R1、R2为应变片，R3、R4为固定电阻。

当应变片承受应变时，R1增大为R1+ΔR，同时R2减小为R2－ΔR，对于等臂电桥(R1 = R2= R3 = R4 = R, 其中R为R1、R2初始值)和R 此时的输出电压为单臂工作时输出对称电桥，此时的输出电压初始值Ui=(Uo/2)*△R/R ，△R《的两倍。

简易电子秤的设计

简易电子秤的设计一、简易智能电子秤系统结构与原理称重传感器：当被称物体放置在秤盘上时，压力传感器产生力电效应，将物体的压力转换成与被称物体压力成一定函数关系的电信号。

信号处理电路：该电信号先通过前端信号处理电路进行初步处理，以增强信号的稳定性和准确性。

AD转换器：经过信号处理的模拟电信号需要通过AD转换器（如H711芯片）将其转换成数字信号，以便于微控制器进行处理。

H711是一款专为高精度电子秤设计的24位AD转换器芯片，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。

微控制器（MCU）：数字信号送入微控制器后，MCU通过扫描键盘和各种功能开关，根据输入内容和开关状态进行判断、分析和控制，完成各种运算和显示功能。

显示模块：微控制器将计算结果输出到显示模块，如数码管或液晶显示屏，以显示被称物体的重量、价格等信息。

通过以上结构与原理，简易智能电子秤能够实现物体的准确称重，并通过微控制器的处理和控制，提供更多的智能化功能。

二、硬件设计在简易电子秤的设计中，硬件部分是实现秤重功能的基础。

本节将详细介绍电子秤的硬件设计，包括传感器选择、信号处理电路、显示模块和电源管理。

传感器是电子秤的核心部件，负责将物体的重量转换为电信号。

在本设计中，我们选用应变式称重传感器。

这种传感器基于金属电阻应变片的原理，当物体施加压力时，应变片会产生电阻变化，通过惠斯通电桥转换为电压信号输出。

这种传感器具有灵敏度高、稳定性好、抗干扰能力强等特点。

传感器输出的电压信号非常微弱，需要通过信号处理电路进行放大、滤波和线性化处理。

信号处理电路主要包括放大器、滤波器和AD转换器。

放大器：使用运算放大器对传感器信号进行放大，以满足后续电路的处理需求。

显示模块用于直观地显示秤重结果。

本设计采用LCD显示屏，可以清晰地显示数字和字符。

微处理器将处理后的重量数据发送给LCD 显示屏进行显示。

电源管理是确保电子秤稳定运行的关键。

本设计采用内置电池供电，通过电源管理模块进行电压稳定和电池电量监测。

电子秤方案设计

电子秤方案设计概述电子秤广泛应用于商业领域，可以精确测量物体的重量。

本文档旨在介绍一种基于电子秤的方案设计。

功能需求1.精确测量物体的重量。

2.支持重量单位切换。

3.提供易于阅读的显示界面。

4.支持数据存储和导出功能。

5.具备稳定的性能和可靠的工作环境。

硬件设计传感器电子秤的核心部分是重量传感器。

一种常见的重量传感器是称重传感器，它基于应变片原理工作。

当物体放在传感器上时，应变片产生微小的变形，从而改变电桥电路的电阻，进而测量物体的重量。

处理器为了处理传感器的输出并实现其他功能需求，我们需要选择一款适用的处理器。

常用的处理器选择包括单片机和嵌入式处理器。

考虑到性能和灵活性的要求，我们可以选择一款高性能的ARM Cortex-M系列微控制器。

显示器为了提供易于阅读的显示界面，我们可以选择一款液晶显示屏作为电子秤的显示器。

液晶显示屏可以显示物体的重量，并支持重量单位切换。

软件设计传感器读取在软件设计中，我们需要编写代码读取传感器的输出。

通过使用处理器的模拟输入引脚，我们可以读取传感器的模拟电压值，并将其转换为物体的重量值。

显示界面为了提供易于阅读的显示界面，我们需要在显示屏上显示物体的重量。

可以通过调用显示屏的API来更新显示屏上的重量数值，并根据用户需求切换重量单位。

数据存储和导出为了支持数据存储和导出功能，我们可以使用一块闪存芯片来存储电子秤的测量数据。

可以在处理器上实现文件系统，通过调用文件系统API来读取、写入和导出数据。

稳定性和可靠性为了确保电子秤的稳定性和可靠性，我们需要对硬件进行合理的布局和设计。

例如，可以给传感器提供合适的电源和保护电路，以避免电压干扰和测量误差。

性能测试完成电子秤的硬件和软件设计后，需要进行性能测试以确保其功能的正常运行。

性能测试可以包括以下几个方面：1.精确度测试：通过在秤上放置已知重量的物体，并比较测量值和已知值的差异来测试电子秤的精确度。

2.稳定性测试：对重量传感器进行长时间稳定性测试，并观察其输出值的稳定性和一致性。

电子秤设计方案

电子秤设计方案电子秤是一种能够快速准确测量物体重量的设备，它具有数字显示、高精度、高稳定性等特点。

本文将设计一款基于压阻式传感器的电子秤，采用模拟前端电路和数字信号处理的方式实现物体重量的测量。

首先，我们选择压阻式传感器作为重量测量的传感器。

压阻式传感器是一种可以根据物体对其施加的压力大小改变阻值的传感器，它具有灵敏度高、价格低廉等优点。

我们将传感器固定在秤盘下方，当物体放在秤盘上时，物体的重力会导致传感器受到压力，进而改变其阻值。

接下来，我们设计模拟电路来将传感器传回的模拟信号转换成数字信号。

我们选择一款高精度运算放大器作为信号处理的核心部件，该放大器可以将输入信号放大至合适的范围。

此外，我们还需要使用一个低通滤波器来滤除环境干扰和高频噪声。

然后，我们设计数字信号处理模块对模拟信号进行采样和转换。

我们选择一款高精度ADC芯片对模拟信号进行采样，然后使用微控制器或FPGA进行数字信号处理。

微控制器或FPGA将采样到的数据进行滤波、去噪和算法运算，最终得到物体的重量。

最后，我们设计显示模块来显示测量到的物体重量。

我们可以选择液晶显示屏或数码管显示器作为显示设备。

显示模块通过与数字信号处理模块的通信，将测量到的物体重量显示在显示屏上。

除了基本功能，我们还可以添加一些附加功能来提升电子秤的实用性。

例如，可以添加重量单位转换功能，支持不同重量单位的切换。

还可以添加自动关机功能，当秤盘上没有物体时自动关闭电源，节省能源。

综上所述，这是一款基于压阻式传感器的电子秤设计方案。

通过模拟前端和数字信号处理的方式，可以快速准确地测量物体的重量，并通过显示模块显示出来。

此外，还可以添加附加功能来增强电子秤的实用性。

通过电子秤实验研究质量的实验设计方案

实验结果表明，在同一地点，不同物体的质量与重力加速度成正比，验证了牛顿第二定律。
3
温度对电子秤测量精度的影响
实验发现，温度波动会对电子秤的测量精度产生一定影响，需要在实验过程中进行温度控制。
对未来研究的建议
深入研究温度对电子秤测量精度的影响机制
通过实验和理论分析，进一步揭示温度影响电子秤测量精度的内在规律，为提高电子秤的测量精度提供理论依据。
学习使用电子秤
学生将学习如何正确使用电子秤，包括如何调零、放置物体、读取数据等。
培养实验技能
通过实验操作，学生可以提升观察、测量、记录和分析实验数据的能力。
实验原理
质量的定义
质量是物理学中的基本概念，表示物体所含物质的多少。在国际单位制中，质量的单位是千克（kg）。
电子秤的工作原理
电子秤利用应变片或压力传感器将物体对秤盘的压力转换为电信号，再经过放大、模数转换等处理，最终显示出物体的质量。
03
选择合适的电子秤
确保电子秤的量程和精度满足实验需求，同时检查电子秤是否处于正常工作状态。
准备被测物体
选择不同质量的物体作为实验样品，确保物体表面干净、无杂质。
设定实验环境
确保实验环境稳定，避免风、震动等干扰因素对实验结果的影响。
放置被测物体
放置电子秤
将电子秤放置在平稳、水平的桌面上，确保其稳定性和准确性。
方差分析
比较不同组别间数据的差异，分析因素对实验结果的影响。
相关性分析
研究各因素之间的相关性，探讨它们对实验结果的影响程度。
结果讨论
结果比较
将实验结果与理论预测或前人研究进行比较，分析差异和原因。
结果解释
根据数据分析结果，解释实验现象和规律。