电子皮带秤电子电路的新设计
基于STM32F1单片机的电子秤设计
基于STM32F1单片机的电子秤的设计1.本文概述随着技术的进步和电子技术的普及，电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。
与传统的机械秤相比，电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。
本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。
该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能，而且通过使用STM32F1微控制器，赋予电子秤更智能的功能，如数据存储、传输和用户界面交互。
文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性，然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。
本文还包括对系统的测试结果和分析，以验证设计的有效性和可靠性。
通过本文的研究和设计，有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则在这种电子秤的设计中，STM32F1微控制器作为核心控制器，其重要性体现在以下几个方面：处理能力：STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核，具有强大的处理能力和高效的能耗比。
其最大工作频率可达72MHz，足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成：该系列微控制器集成了丰富的外围接口，如ADC（模数转换器）、UART（通用异步收发器）、I2C（集成电路总线）等。
这些接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性：STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性，适用于工业应用，确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器，用于将物体的重量转换为电信号。
在该设计中，选择了压力传感器作为主要测量元件。
传感器的工作原理是基于弹性变形。
当物体受到压力时，传感器内部的电阻应变计变形，从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
信号放大和滤波：传感器输出的模拟信号通常较弱，需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量，设计了滤波电路来去除噪声，保证信号的准确性。
模数转换：通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号，使微控制器易于处理和计算。
电子称电路的设计和分析 ppt课件
电阻应变式称重传感器
电阻应变式称重传感器包括两个主要部分， 一个是弹性敏感元件，利用它可以将测得的 重量转换为弹性体的应变值；另一个是电阻 应变计，它作为传感元件将弹性体的应变， 同步地转换为电阻值的变化。
•在电阻应变式称重传感器中，通过桥式电路 将电阻的变化转换为电压变化。电阻应变式 称重传感器的工作原理框图
如图所示:
• 电阻应变式称重传感器的 桥式测量电路
• R1、R2、R3、 如图所示: R4为4个应 变片电阻，
组成了桥式
测量电路， Rm为温度补 偿电阻，e 为激励电压， V为输出电 压。
• 当传感器不受载荷时，弹性敏感元件不产 生应变，粘贴在其上的应变片将不发生变
形，阻值不变，电桥平衡，输出电压为零； 当传感器受力时，即弹性敏感元件受载荷P 时，应变片就会发生变形，阻值发生变化，
去皮：在称重显示状态下，按[去皮]键， 则显示零值并去皮指示灯亮；在去皮状态下， 拿掉皮重物时按[去皮]键，可以清除皮重值。
• 标定功能：为保证仪器预定精度的可靠性 和合法性，仪器必须定期校准，为用户提供
电子秤的组成
1．电子秤的基本结构
电子秤是利用物体的重力作用来确定物体 质量（重量）的测量仪器，也可用来确定与质 量相关器也称磁弹性传感器，它 是一种力—电转换的无源传感器。它的工作 原理是利用压磁效应，将被称重量的变化转 换成传感器导磁体的导磁率变化并输出电信 号。
压磁传感器具有输出信号大，抗干扰性能 好，承载能力强，不均匀载荷对测量准确度 的影响小，能在恶劣的环境中工作，结构简
谐振式
• 谐振式称重传感器也称频率式传感器，它 是利用机械振子的固有频率或石英晶体的 谐振特性，随着被称物体重量的变化产生 频率变化现象而形成信号的一种传感器。 谐振式传感器可分为振弦式、振梁式、振 膜式、振筒式、振管式和晶体谐振式等多 种类型。
电子称电路的设计和分析PPT
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电子秤主要部件
• 称重传感器 称重传感器在电子秤中占有十分重要的位置，
被喻为电子秤的心脏部件，它的性能好坏很大程度 上决定了电子秤的精确度和稳定性。通常称重传感 器产生的误差约占电子秤整机误差的50%~70%。 若在环境恶劣的条件下（如高低温、湿热），传感 器所占的误差比例就更大，因此，在人们设计电子 秤时，正确地选用称重传感器非常重要。
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电子秤测量系统的结构框图
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电子秤的工作原理
• 当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通 过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力－ 电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成 一定函数关系(一般成正比关系)的电信号(电压或 电流等)。此信号由放大电路进行放大、经滤波后 再由模/数（A/D）器进行转换，数字信号再送到 微处理器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各种功 能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状 态进行必要的判断、分析、由仪表的软件来控制 各种运算。运算结果送到内存贮器，需要显示时， CPU发出指令，从内存贮器中读出送到显示器显示， 或送打印机打印。一般地信号的放大、滤波、A/D 转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。 13
电子秤的计量性能
电子秤的计量性能涉及的主要技术指标有： 量程、分度值、分度数、准确度等级等。
（1）量程：电子衡器的最大称量Max，即 电子秤在正常工作情况下，所能称量的最大值。
（2）分度值：电子秤的测量范围被分成若 干等份，每份值即为分度值。用e或d来表示。
（3）分度数：衡器的测量范围被分成若干 等份，总份数即为分度数用n表示。
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置零：在开机或称重过程中，仪表显示偏离零点且在 称重范围内，则可按[置零]键，显示零值并零点指示灯 亮。
电子秤电路设计
电子秤电路设计电子秤是现代社会中广泛应用的一种衡量物品重量的设备，它具有高精度、稳定性强、易于读数等优点。
电子秤的核心部件是压电式传感器，传感器通过受力形变产生电信号，再经过信号处理器处理并转化为显示重量的数字。
因此，电子秤电路设计中压电式传感器与信号处理器是核心考虑因素。
一、压电式传感器的电路设计压电式传感器是通过物理变化产生电压信号，进而检测物体重量的设备。
根据工作原理，压电式传感器可分为电荷式和压力式两种。
电荷式传感器通过物理变化产生电荷，进而产生电压信号。
压力式传感器则是通过物理体积变化，产生电信号。
以下仅讨论压力式传感器的电路设计。
1.电路原理压力传感器主要由桥式电路、信号放大电路和滤波电路三部分组成。
（1）桥式电路：桥式电路分为有源桥式电路和无源桥式电路。
目前多采用无源桥式电路，因为它不需要外部电源，便于实现多点测量等多台组合共同测量。
（2）信号放大电路：传感器产生的电信号相当小，需通过信号放大器放大后才能有效的进行传输和处理。
（3）滤波电路：滤波器用于去除杂波、信号噪声等，保证电路稳定性和准确性。
常用的滤波器有低通滤波器和带通滤波器等。
2.电路参数（1）灵敏度：传感器允许工作范围内，重量变化所引起的电路输出变化量，常用的单位是mv/kg，kg/mv。
（2）非线性度：指传感器输出与实际值之间的误差，一般用±%来表示。
（3）零点漂移：指在重量不变的情况下，电路输出随时间漂移的程度，常用的单位是mV/h或%FS/h。
（4）灵敏度温漂：指在温度变化的情况下，灵敏度相对变化的情况，常用的单位是%RS/℃。
二、信号处理器的电路设计信号处理器是将传感器输出的电信号传输和处理的部分，主要问题是如何提高信号精度和稳定性。
1.放大电路设计放大电路是放大传感器输出信号的重要组成部分，合理的设计可以使信号精度和信噪比大大提高。
在放大电路中，需要考虑的几个问题：（1）增益大小：增益大小是决定信号放大倍数的关键因素，合理选择增益大小可以使信号精确到小数点后几位。
电子皮带秤设计
1前言1.1电子皮带秤的发展及目前的状况1908年，美国的一个年轻人梅里克发明了一种能够称重的皮带输送机械设备，世界上第一台电子皮带秤就此诞生了，梅里克的这项发明很好的解决了物料的连续称量这种发明的称重装置也就被称作梅里克电子皮带机。
梅里克利用本发明成立了自己的公司，并且投入到生产实际当中。
我们在德国申克公司的历史回顾资料中，曾看到“1902年，皮带秤”这一段产品编年史，表明该公司1902年就有皮带秤产品，但未看到更详细的叙述。
1940年以后电子皮带秤在美国等发达国家已经得到了广泛的生产与应用，相比之我过电子皮带秤的发展速度较慢，不过进入21世纪之后，随着工业生产快速发张，通过电子皮带秤进行连续称量就显得格外重要，能很好的提高生产效率，因此我国也出现了很多电子皮带秤的生产厂家，对电子皮带秤的研究也进一步深入，使得电子皮带秤在我过快速发展起来。
1.2电子皮带秤特点1、电子皮带秤的测量信号可以远距离输送，因此工作人员就可以在工作室内实现对生产测量流程的控制，可以对电子皮带秤进行调节，大大简化了工作的流程，提高了工作效率。
2、电子皮带秤的承载不分设计简单明了化，承载器的传力机构大大简化，使得维修维护方便了很多。
3、进行测量的部分精度越来越高，使得整个测量过程从人力物力方面都远胜于之前的普通机械式称量装置。
4、电子皮带秤的称重计量仪器可以远离工作现场，能够有效的保护仪器，增加仪器的使用寿命，而且电子皮带秤的秤架，测量用的传感器多为结构件，不容易损坏，电子皮带秤的安装要比普通的皮带秤简单许多，并且不受现场环境条件的限制。
能够长期稳定的工作。
5、与核子皮带秤相比，电子皮带秤不需要放射源，不存在安全隐患问题，并且电子皮带秤的使用精度要高于核子皮带秤，使用场合不受环境条件的限制，能够很好得满足大多数用户的需要。
电子皮带秤有以上这样的一些特点，使得电子皮带秤广泛的应用在工业生产的连续测量应用中，也使得电子皮带秤成为目前市场上的主流称重测量装置，其他一些皮带秤作为辅助的测量工具，电子皮带秤在未来的生产中将会得到进一步的发展与应用。
新型分布式电子皮带秤的设计
新型分布式电子皮带秤的设计1. 引言- 研究背景- 研究意义- 研究目的2. 相关技术与理论- 电子皮带秤的发展历程- 分布式控制理论- 网络通信技术3. 设计方案- 系统总体设计- 硬件设计- 传感器选择与布置- 控制器选择与设计- 软件设计- 软件架构设计- 编码实现4. 系统测试与分析- 构建实验平台- 测试数据分析- 系统性能评估5. 结论与展望- 结果总结- 问题与不足- 发展前景分析- 改进方案与展望注：以上提纲仅供参考，实际论文中章节的数量和内容可能会根据研究的具体情况而有所调整。
第1章节：引言随着工业、农业以及物流行业的不断发展，重量测量成为了许多工业和商业领域必不可少的过程。
电子皮带秤作为流程自动化和数字化的有力工具，已被广泛应用于工业生产、物流管理等领域，但传统电子皮带秤存在故障率高、精度不够、安装维护麻烦等问题。
近年来，分布式控制技术已经成为了工业自动化领域的研究热点，其通过将多个控制器互联，形成一个完整的控制系统，具有可扩展性高、安全性强、维护灵活等诸多优势，并能够有效解决传统电子皮带秤存在的问题。
因此，本论文旨在通过研究分布式控制技术，设计一种新型分布式电子皮带秤，以提高电子皮带秤的测量精度、降低故障率、提升控制系统的可靠性和安全性。
本章主要涵盖以下三个方面：1.1 研究背景电子皮带秤作为一种重要的工业自动化设备，其在矿山、煤矿、港口等重量测量领域占据着重要地位。
然而，传统电子皮带秤存在一些问题。
首先，由于数据处理单元通常安装在皮带秤控制箱上，长期工作，易发生故障。
其次，传统电子皮带秤的测量精度较低，无法满足高精度要求的实际应用需求。
最后，该系统的安装部署工作繁琐，维护起来十分麻烦。
针对以上问题，本论文提出了新型的分布式电子皮带秤方案，通过多控制器联合控制，以提高测量精度、降低故障率、提高系统的可靠性和安全性。
1.2 研究意义随着工业自动化和数字化进程的不断加速，电子皮带秤将在更多领域得到广泛应用。
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。
电子行业电子称设计与制作
电子行业电子称设计与制作概述电子称是电子行业中常用的一种测量设备，用于测量物体的重量。
本文将介绍电子称的设计与制作流程，包括硬件设计、软件编程和制作过程。
硬件设计电子称的硬件设计主要包括传感器选型、电路设计和电源设计。
传感器选型电子称的传感器主要用于测量物体的重量。
常用的传感器包括压电传感器和电磁传感器。
压电传感器基于压电效应，当物体施加在传感器上时，产生电荷，通过测量电荷的大小来确定物体的重量。
电磁传感器则基于磁感应原理，通过测量线圈中的电流变化来确定物体的重量。
在选型时需要考虑测量范围、精度和成本等因素。
电子称的电路设计主要包括信号放大、滤波和模数转换等步骤。
信号放大可以增加传感器输出信号的幅度，提高测量精度。
滤波则用于去除噪声和干扰信号。
模数转换将模拟电压信号转换为数字信号，便于后续的数据处理和显示。
电路设计中需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等因素。
电子称的电源设计主要包括电源稳定和功耗控制。
电源稳定可以确保电子称工作时不受电源波动的影响，提高测量精度。
功耗控制则可以延长电子称的使用时间，减少电池更换的频率。
软件编程电子称的软件编程主要用于数据处理和显示。
编程语言可以选择C、C++或者Python等。
软件编程的主要步骤包括数据采集、数据处理和数据显示。
数据采集数据采集是指将传感器测量到的模拟电压信号转换为数字信号，并存储到计算机或者微控制器中。
可以使用模数转换芯片或者模数转换器来完成数据采集。
在数据采集过程中需要考虑采样率和数据精度等因素。
数据处理数据处理是指对采集到的数据进行处理，包括去除噪声、滤波和校准等步骤。
去除噪声可以通过滤波算法和数字信号处理技术实现。
滤波可以使用低通滤波器或者数字滤波器来完成。
校准是将测量到的数据与已知质量的物体进行对比，调整测量结果，提高测量精度。
数据显示数据显示是指将处理后的数据以可视化的方式呈现给用户。
可以使用LCD显示屏、数码管或者计算机界面来显示数据。
测控电路课程设计之电子称设计
测控电路课程设计之电子秤的设计一、设计任务1、题目：电子秤的设计1．确定结构电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如指导书图4所示。
2．设计技术指标如下：1）量程为0～1.999Kg ，2）传感器可采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁上贴有应变片）。
3） 显示电路采用213为A/D 转换电路、共阴级数码管。
2、设计任务1）选择传感器2）设计传感器测量电路：通常用电桥测量电路。
3）放大电路设计由于传感器测量范围是0～2Kg ，假定选择的某款传感器的灵敏度为1mV/V 、工作电压为10V ，那么其输出信号只有0-10mV 左右；而A/D 转换的输入应为0-1.999Kg ，当量为1mV/g ，因此要求放大倍数约为200倍，一般采用两级放大器。
另外，在电路设计过程，应考虑电路抗干扰环节、稳定性。
选择低失调电压、低漂移、高稳定、经济性的芯片。
最后，电路中还应有调零和调增益的环节，才能保证电子秤没有称重时显示零读数，称重时读数正确反映被秤重量。
4）模数转换及显示系统A/D 转换器可选择MC14433，也可另选。
4）供电电源：设计一个可满足本设计需求的电源。
二、设计方案1、电子秤的主要组成电子秤由传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等五部分组成，其原理框图如图4所示。
图4电子秤组成框图传感器将被测物体的重量转换成电压信号输出，放大系统把来自传感器的微弱信号放大，放大后的信号经过模数转换把模拟数字量，数字量通过数字显示器显示重量。
2、方案的选用方案一：采用应变式电阻称重传感器，将被测物体的重量转换成电压信号输出，然后采用AD620差动电路放大器把来自传感器的微弱信号放大，然后将放大后的信号经过MC14433模数转换器转换成数字量，最后经过动态扫描将数字量通过数码管显示出来，显示出来的数字就是被测物体的重量。
方案二：设计以51系列单片机AT89S52为控制核心，实现电子秤的基本控制功能。
关于电子皮带秤电控系统的设计
关于电子皮带秤电控系统的设计电子皮带秤是一种常用的重量测量设备，广泛应用于物流、矿山、化工等行业。
其实现原理是通过传感器将皮带上的物体的重力信号转化为电信号，然后通过电控系统进行处理和显示。
本文将探讨电子皮带秤电控系统的设计。
首先，电子皮带秤的电控系统需要能够实时的监测物体的重量，并且具备高精度的测量能力。
因此，系统中需要集成高精度的称重传感器，可以选择应变片或者压力传感器等。
这些传感器需要与控制器进行连接，传输实时的重量数据。
其次，电子皮带秤的电控系统需要具备稳定的工作性能。
在传感器信号采集后，需要通过一系列的算法进行处理和滤波，确保得到准确的重量数据。
同时，系统还需要考虑温度变化对称重结果的影响，可以进行温度补偿，提高测量精度。
另外，电子皮带秤电控系统还需要具备一定的自动化控制能力。
比如，可以采用PLC或者微控制器等硬件实现对皮带的自动控制，根据重量信号来调整皮带运行速度，实现物体的连续称重。
此外，系统还可以设置阈值，当物体达到一定重量时触发报警或者停机等操作。
除了重量测量和自动控制外，电子皮带秤电控系统还可以通过通信接口与外部设备进行数据交互。
例如，可以将实时的重量数据传输给上位机，实现数据监控和远程管理。
同时，系统还可以与其他设备进行联动，比如与输送机、提升机等设备进行协同控制，提高生产效率。
在安全性方面，电子皮带秤电控系统需要具备完善的保护机制。
比如，可以设置密码保护，确保只有授权人员才能对系统进行操作。
此外，系统还需要具备故障检测和报警功能，当传感器或者其他部件发生故障时能够及时发出警报，防止事故的发生。
最后，电子皮带秤电控系统的设计需要考虑可靠性和稳定性。
在选择硬件和软件平台时，要考虑其可靠性和兼容性，并进行充分的测试和验证。
此外，系统的架构应该设计合理，方便维护和升级。
总结起来，电子皮带秤电控系统的设计需要考虑到测量精度、自动化控制、数据交互、安全性等多个方面的需求。
通过合理的硬件和软件的选择，系统可以实现准确、稳定和可靠的重量测量和控制功能，满足不同行业的使用需求。
电子行业电子称设计
电子行业电子称设计引言电子行业是一个广泛的行业，涉及到许多应用领域，如消费电子、工业电子、医疗电子等。
其中，电子称作为测量重量的一种重要工具，在许多行业中得到广泛应用。
本文将重点讨论电子行业电子称的设计原理、关键技术和市场应用等方面。
设计原理电子称的设计原理基于负载传感器和电子测量电路。
负载传感器是将重量转化为电信号的装置。
常见的负载传感器有三种类型：应变片式、电磁式和电容式。
应变片式传感器是最常用的一种，它使用金属应变片在受力时产生微小的电阻变化。
电磁式传感器则利用磁场的感应原理，通过测量磁场的变化来确定物体的重量。
电容式传感器则利用物体和电容板之间的电容变化来测量重量。
电子测量电路是将负载传感器输出的电信号进行放大、滤波和数字化的关键部分。
它包括放大电路、滤波电路和模数转换器等组成。
放大电路用于将微弱的传感器输出信号放大至适当范围，以便后续处理。
滤波电路则用于去除噪声和干扰，以提高测量精度。
模数转换器将模拟信号转换为数字信号，以便数字处理。
关键技术1. 传感器选择和优化电子称的负载传感器选择和优化是影响测量精度和可靠性的关键技术。
在选择传感器时，需要考虑测量范围、精度、稳定性、耐久性等因素。
不同应用场景下，可能需要选择不同类型的传感器。
优化传感器的关键在于改善其灵敏度、线性度和温度特性等。
2. 放大电路设计放大电路的设计主要涉及到放大倍数、输入和输出阻抗、幅频特性和运放的选择等方面。
合理选择放大倍数可以提高信噪比和测量精度。
同时，保持适当的输入和输出阻抗可以提高信号传输质量。
3. 滤波电路设计滤波电路的设计用于去除噪声和干扰。
常用的滤波器有低通滤波器和带通滤波器。
低通滤波器用于去除高频噪声，带通滤波器则可以选择性地去除特定频率范围的干扰。
4. 模数转换器选择和配置模数转换器的选择和配置也是电子称设计的关键技术。
合理的位数和采样率选择可以平衡测量精度和系统复杂度。
同时，合适的参考电压和数字滤波器配置可以进一步提高测量性能。
电子秤电路设计与制作
电子秤电路设计与制作实验报告姓名：学号：指导老师：通信与信息工程学院电子秤电路设计指导书一、实验目的：本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路，要求能测量重量在0～200g 间的物体，输出为电压信号，通过调节电路使电压值为对应的重量值，电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。
二、基本原理：基本思路总体设计思路如图1所示，所测重量经过转换元件转换为电阻变化，再经过测量电路转化为电压变化，经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。
图1 基本设计思路电阻应变式传感器本设计主要通过电阻应变式传感器实现。
电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。
传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成，当被测物理量作用在弹性敏感元件上时，弹性敏感元件产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形，电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。
应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中应用最广泛的传感器之一。
1、弹性敏感元件物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为弹性变形。
具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。
弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时，能将其转换成应变量或位移量，弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。
2、电阻应变片对于一段长为L，截面积为S，电阻率为ρ的导体，未受力时电阻为 R = ρ，在外力的作用下，电阻丝将会被拉伸或压缩，导体的长度L、截面积S以及电阻率ρ等均将发生变化，从而导致其电阻值发生变化，这种现象称为“电阻应变效应”。
利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应，可以制成测量试件表面应变的敏感元件。
为在较小的尺寸范围内感受应变，并产生较大的电阻变化，通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件，即电阻应变片，通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。
简易电子秤电路设计
摘要随着计量技术和电子技术的发展，传统纯机械结构的杆秤、台秤、磅秤等装置逐步被淘汰。
而电子秤是将传感器技术、信息处理、电子技术等技术综合一体的现代新型称重仪器。
电子秤计量准确、快速方便，并且能实现自动称重和数字显示。
本作品主要以STC89C52单片机为控制核心，针对电子秤的自动称重、单价设置、金额计算与累加和去皮功能进行设计。
电子秤由六个功能模块组成，传感器模块、信号调理模块、单片机控制模块、报警模块、显示模块和按键模块。
本设计由电阻应变片桥式传感器进行数据采集，所得差模信号经HX711型芯片的放大和转换，再由单片机的控制和处理，最后在显示屏上显示重量、单价和金额等。
该设计很好的完成了设计要求，效率高，误差较小。
关键词：电子秤；STC89C52单片机；电阻应变片桥式传感器；HX711目录1 方案论证与比较.................................... 错误!未指定书签。
1.1传感器模块方案............................... 错误!未指定书签。
1.2信号调理模块方案............................. 错误!未指定书签。
1.3单片机控制模块方案........................... 错误!未指定书签。
1.4显示模块方案................................. 错误!未指定书签。
1.5按键模块方案................................. 错误!未指定书签。
1.6报警模块方案................................. 错误!未指定书签。
2理论分析与计算..................................... 错误!未指定书签。
2.1电阻应变片传感器............................. 错误!未指定书签。
基于PLC的电子皮带秤设计
本科毕业论文（设计）论文题目：基于PLC的电子皮带秤设计姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：2017年03月28日作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。
特此声明。
作者专业：作者学号：作者签名：2017年3月28日基于PLC的电子皮带秤设计XThe Design of Electronic Belt ScaleBased on PLCX, X2017年03月28日摘要很多技术如PLC技术的发展，极大地提高了社会生产效率，提高了产品生产的质量，在生产环节中，配料行业的地位尤为重要，合理稳定而又准确快速的配料生产工序直接关乎生产中的各个步骤，因此配料生产行业拥有着广阔的发展前景。
外部接线简单，内部程序的简单性都是PLC的优点。
PLC在外部接线没有发生变化时，不仅可以很快的重新设计程序，而且其内部的软继电器寄存器可以实现多种极为复杂的控制功能，且不易发生故障，不易受到干扰，使用寿命长，执行命令时间短，可以使用多重指令，等优点，这些优点都正好弥补了传统继电器的缺点。
因此，本研究选择的研究对象是基于PLC的电子皮带秤。
本文在研究时，遵循配料生产的特点和生产要求。
研究了S7-300 PLC电子皮带秤自动配料控制系统的设计、仿真和使用方式。
本设计中的系统依据配料生产的要求，详细的介绍了控制系统的主要控制功能和结构。
重点介绍了STEP7软件的各项情况，包括对其的选择、安装、程序的设计和整体系统的调试。
关键词：电子皮带秤；S7-300；PLCAbstractWith the computer, network, database and other related technologies continue to develop and improve the automation system has been greatly improved. PLC application greatly improved the quality of products and production efficiency, in the entire ingredients industry has a broad application prospects. The batching system occupies an extremely important position in the industrial production process of many industries. The rationality, stability, accuracy and rapidity of the batching process directly affect the subsequent production process. PLC has the advantage of simple external wiring, internal program variable, without changing the wiring in the case, you can re-design process, the construction period is short, the internal soft relay is a register, no contacts, low failure rate, long life, anti-jamming capability Strong, the implementation of a short time, the application of instructions, can achieve complex control functions, etc. The traditional relay is the lack of contact system, high failure rate, the average repair time is long, short life, power consumption, change the system function , Will be re-wiring, heavy workload, easy mistakes, the implementation of a long time and so on. Therefore, this study selected PLC-based electronic belt scale for research.According to the characteristics and requirements of batch production, this paper introduces the design scheme and simulation and use method of automatic batching control system of belt scale S7-300 PLC. The system has completed the design requirements of the batching system, and the control system of the main control functions and the structure of a detailed introduction. But also highlights the STEP7 software selection, installation, ladder program design and the overall system debugging and so on.Keywords:electronic belt scale; s7-300; plc目录1 引论 (1)2 总体设计方案 (2)2.1系统的工作原理和流程图 (2)1.2系统的基本功能 (3)2.3系统的结构和工作过程 (4)2.4 PLC控制系统软件设计 (6)3 系统各环节功能设计及检测 (8)3.1 PLC主循环程序OB1和初始化程序OB100 (8)3.2 中断程序OB35 (13)3.3 控制输出功能模块FC1和FC101 (15)3.4 PID运算FB1和FB101 (17)3.5报警功能FC3和FB3 (20)3.6累计功能FC4和FB4 (22)3.7数据检测FB2和FB102 (23)3.8测皮重FB5和FB1O5 (24)3.9标定秤FB6 (27)3.10 运行初始化FC10 (27)3.11仿真模块FB10和FB110 (30)4 对系统的模拟仿真及调试 (33)4.1模拟仿真组态用软件PLCSIM (33)4.1.2 S7-PLCSIM的主要组成部分 (33)4.1.3 配置过程 (33)4.2 模拟组态步骤 (35)结语 (36)致谢 (37)主要参考文献 (38)附录 (39)1 引论如今像医疗、建材、修路以及包装等各行各业都在广泛地使用PLC自动配料控制系统和应用计算机技术。
电子秤电路设计与制作
电子秤电路设计与制作实验报告姓名：学号：指导老师：通信与信息工程学院电子秤电路设计指导书一、实验目的：本实验要求学生设计并制作一个电子秤电路，要求能测量重量在0～200g 间的物体，输出为电压信号，通过调节电路使电压值为对应的重量值，电压量纲mv改为重量纲g即成为一台原始电子秤。
二、基本原理：基本思路总体设计思路如图1所示，所测重量经过转换元件转换为电阻变化，再经过测量电路转化为电压变化，经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。
图1 基本设计思路电阻应变式传感器本设计主要通过电阻应变式传感器实现。
电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻的变化，实现电测非电量的传感器。
传感器由在不同的弹性敏感元件上粘贴电阻应变片构成，当被测物理量作用在弹性敏感元件上时，弹性敏感元件产生变形，并使附着其上的电阻应变片一起变形，电阻应变片再将变形转换为电阻值的变化。
应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、重量等参数中应用最广泛的传感器之一。
1、弹性敏感元件物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而当外力去掉后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为弹性变形。
具有弹性变形特性的物体称为弹性元件。
弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时，能将其转换成应变量或位移量，弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另一种所需要的物理状态。
2、电阻应变片对于一段长为L，截面积为S，电阻率为ρ的导体，未受力时电阻为 R = ρ，在外力的作用下，电阻丝将会被拉伸或压缩，导体的长度L、截面积S以及电阻率ρ等均将发生变化，从而导致其电阻值发生变化，这种现象称为“电阻应变效应”。
利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应，可以制成测量试件表面应变的敏感元件。
为在较小的尺寸范围内感受应变，并产生较大的电阻变化，通常把应变丝制成栅状的应变敏感元件，即电阻应变片，通常由敏感栅、基底、盖片、引线和黏结剂等组成。
基于DSP的电子皮带秤设计与实现
基于DSP的电子皮带秤设计与实现基于DSP的电子皮带秤设计与实现一、绪论在现代工业领域，电子皮带秤是一种常用的重量测量设备。
它以便捷、高效的方式，将传感器和数字信号处理器（DSP）相结合，实现对物体质量的准确测量。
本文旨在介绍基于DSP的电子皮带秤的设计与实现过程。
二、原理与方法1. 电子皮带秤的原理电子皮带秤的基本原理是利用传感器感知皮带上物体的重量，然后将获得的模拟信号转换为数字信号，最终通过DSP进行信号处理和重量计算。
皮带秤通常由传感器、模拟转数模转换器（ADC）、模数转换器（DAC）、DSP等组成。
2. 硬件设计（1）选择传感器：传感器的精度和稳定性对电子皮带秤的测量结果至关重要。
在选择传感器时，需要考虑物体的质量范围、环境温度、工作条件等因素，并选择合适的称重传感器。
（2）模拟信号转换：将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，一般使用ADC实现。
选取合适的ADC芯片，并根据传感器信号特性进行电路设计。
（3）数字信号处理：DSP是电子皮带秤的核心部件，用于将数字信号进行滤波、运算和重量计算等处理。
选择适当的DSP芯片，并进行系统的软硬件设计，以满足实际应用需求。
（4）通信接口：为了方便数据传输和监控，电子皮带秤通常会设计有标准的通信接口，如RS232、RS485等。
根据实际需求选择合适的通信接口，并进行接口电路设计。
3. 软件设计与算法实现（1）信号处理算法：DSP对传感器获得的数据进行处理和计算，得出物体的重量。
在算法设计中，采用合适的滤波算法和重量计算方法，提高测量精度和稳定性。
（2）界面设计：为了方便用户操作和监控，设计友好的用户界面是必要的。
可以通过DSP开发工具进行界面设计，实现数据显示、参数设置、故障报警等功能。
三、实验与结果分析基于上述设计和实现方法，我们搭建了一台电子皮带秤实验系统，并进行了实验验证。
实验结果表明，所设计的电子皮带秤能够准确测量物体的质量，且测量精度高、重复性好。
电子皮带秤控制仪表的优化设计
电子皮带秤控制仪表的优化设计电子皮带秤是安装在皮带输送机的适当位置上，对散装物料自动地进行动态连续、累计称量的计量器具。
它广泛用于散料贸易结算、生产工艺流程中的配料计量及检测控制。
皮带秤控制仪表的性能直接影响到皮带秤的计量精度，原因是数据处理部分在其中进行，包括信号的采样、滤波、放大、A/D转换，瞬时流量计算、流量累计及显示、参数设定和校秤程序。
对于配料秤还包括PID动态调节部分和变频器控制接口。
因此，对其进行优化设计是非常重要的。
控制仪表是由单片机组成的嵌入式系统。
随着电子技术的飞速发展和新型电子器件的出现，运用EDA技术，对老产品进行更新换代、提高性能和降低成本，是摆在设计者面前的主要课题。
2 速度测量在电子皮带秤的测量仪表中，转速的检测与控制一般占有很大的比重，对系统的稳态误差及动态响应性能都有着至关重要的影响。
特别是对于配料皮带秤来讲，一个在较大调速范围内具有高分辨率的快捷而准确的测速系统是必不可少的。
目前在以光电编码器构成的测速系统中，常用的数字式转速测量方法主要有三种，分别是M法（频率法）、T法（周期法）和M/T法（频率/周期法）。
M法是通过在既定的检测时间内，测量所产生的转速脉冲信号的个数来确定转速；T法是通过测量相邻两个转速脉冲信号的时间来确定转速；M/T法是通过同时测量检测时间和在此时间内的转速脉冲信号的个数来确定转速，能够实现在很宽的速度范围内进行等精度的速度测量。
专门介绍和分析M/T法原理的文章很多，这里只作简单介绍。
下面着重介绍具体电路的实现。
转速测量电路的实现，可以采用单片机，但是实现M/T法测速，要占用3路计数器，而单片机片内资源有限；再者为了减少测速时间，应提高标准时钟脉冲频率，这又受到了单片机最高计数频率的限制。
所以采用CPLD器件和单片机共同组成测速模块。
测速模块主要由以下三部分组成，即①信号整形电路：用于对待测速度信号进行放大和整形，以便作为CPLD器件的输入信号。
电子皮带秤电控系统设计
电子皮带秤电控系统设计辽宁工程技术大学毕业设计(论文)0 引言皮带传输机又称带式输送机，是一种连续输送机械，也是一种通用机械。
皮带输送机被广泛的应用在港口、电厂、钢铁企业，水泥、食品以及轻工业的生产线。
它可以运送散状物料，也可以运送成件物品。
工作过程中噪声较小，结构简单，皮带输送机可用于水平或倾斜运输。
电子皮带秤是用于测量通过皮带传输机的物料的重量，其基本原理是，连续测量通过皮带单位距离的物料重量，同时测量皮带移动了多少个单位距离，在一段时间内将每个单位距离的重量累计起来就是这段时间皮带所运输的货物的总量。
1姜晓飞: 电子皮带秤电控系统设计1 电子皮带秤1.1 电子皮带秤简介皮带秤经历了纯机械式皮带秤、传感器电子仪表皮带秤发展到今天的传感器微机式皮带秤和微机智能化皮带秤，日新月异的电子计算机技术在皮带秤中的应用，极大地提高了皮带秤的计量精度，改善了它的稳定性，简化了操作程序，易于维护，使其广泛应用于各行各业。
皮带秤具有动态测量和自动在线测量等优点，被广泛应用于产品的定量包装和工业配料等工业现场，不仅起到减员增效、节支创收和减少误差的作用，而且加强了企业的管理，缩短作业时间，改善了操作条件，提高劳动生产率，降低劳动强度，从而大大提高了生产的自动化程度，被广泛应用于煤炭、石油、化工、电力、轻工、冶金、矿山、交通运输、港口、建筑、机械制造和国防等各个领域。
皮带秤正以其独特的优势，作为一种新兴的高[1] 技术产业受到全世界的普遍关注，具有十分广阔的发展前景。
目前，电子衡器在全球衡器市场占据主导地位，世界衡器产值有50多亿美元，美国、德国、日本、英国、意大利等国家都掌握先进的称重技术。
美国衡器产值约10亿美元，其中，重型衡器和包装系统比例很大;在意大利，包装系统占衡器产值的80%以上;德国1998年衡器产值为13.24亿马克，其中工业、商业秤9.00亿马克，家用秤1.1亿马克，精密级衡器1亿马克，称重部件2.14亿马克。
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电子皮带秤电子电路的新设计
长江大学电信学院 郭永新 孙传友
摘要：本文对传统的电子皮带秤的电路部分加以改进，省去了乘法器、积分器等部分电路，大大简化了电路结构，降低制造成本，是一种新型的电子皮带秤电子电路。
关键词：电子皮带秤，称重传感器。
1、引言
电子皮带秤是在皮带传送装置中安装的自动称重装置，它不但能称出某一瞬间传送带所输送的物料的重量，而且可以称出某段时间内输送物料的总和，广泛应用于矿山、矿井、码头及料场等。
电子皮带秤集合了力学、电机学、电子技术、传感技术等各领域的先进技术。
传统的电子皮带秤是由称重传感器、测速传感器、乘法器、积分器、积算器等部分组成，本文对传统的电子皮带秤的电路部分加以改进，省去了乘法器、积分器、积算器等部分，使设计更为简单、实用。
是一种新型的电子皮带秤电子电路。
2、电子皮带秤的数学原理
新型电子皮带秤测量系统简化框图如图1所示，其皮带驱动传送的机械部分仍然与传统电子皮带秤相同。
皮带传动轮上装有齿轮盘，旁边装有磁电式转速传感器，用以测量传动轮转速即测量出皮带的运行速度V 。
在传送带中间的适当部位，有一个专门用做自动称量的框架，这一段的长度L 称为有效称量段，下面装有应变式称重传感器（压头）。
设某一瞬时t
图1 新型电子皮带秤测量系统简化框图
在L 段上的物料重量为L W ，经称量框架传给应变式称重传感器（压头），使传感器产生应变。
设有效长度L 的单位长度的料重为()t G ，即
L W t G L /)(= （1）
此时皮带运行速度为)(t V ，则二者的乘积即为单位时间皮带传送的料重)(t W
)()()(t V t G t W ×= （2） 在T 时间内，皮带传送的物料总重量为 ∫
=
T
dt t W M 0
)( （3）
3、新型皮带电子秤电子电路总体设计
设齿轮盘的齿数为B ，皮带传送轮每转一周，磁电式转速传感器将产生B 个脉冲，脉
冲频率为V f ，皮带传送轮的直径为D ，则皮带运行速度V 为，
D B
f V V
××=
π （4） 频率/电压转换器将磁电式转速传感器产生的脉冲频率转换成电压E V D
B
C f C E V ×⋅=
×=π11 （5）
式中C 1为频率/电压转换器的转换系数。
本设计将频率/电压转换器的输出电压作为应变式称重传感器的应变检测电桥的供电电压，秤架物料重量L W 使应变检测电桥输出电压为[]
1 G L C E W C E U L ×××=××=220 （6） 式中C 2为应变检测电桥的灵敏系数。
应变检测电桥输出电压被放大器放大K 倍，再由电压/频率转换器转换成脉冲频率0f ，
G L KEC C KU C f ×=×=23030 （7） 式中C 3为电压/频率转换器的转换系数。
将式（5）代入上式得 V G K D
L
C C BC f ×××⋅=
π3210 （8）
电压/频率转换器输出脉冲经过m 位二进制串行计数器的分频，变为频率为f 的计数脉冲
V G K D L C C BC f f m
m ×××⋅⋅==223210π （9） 将式（2）代入上式得
W S f ×= （10）
式中S 为测量电路的总灵敏度 K D L
C C BC S m
×⋅⋅=
2
321π （11） 设在第i 时间段T i 内，皮带传送的料重为M i ，单位时间皮带传送的料重为W i ，电压/频率转换器输出的频率为f i ，则该时间段的脉冲计数值为
i i i
i
i i i i i SM T T SM T SW T f N ==
=×= （12） 在整个测量时期∑==
n
i i
T
T 1
内，脉冲计数器的累积计数结果为
SM M S SM
N N n
i i n
i i
n i i
====
∑∑∑===1
1
1
（13）
由上式可见，脉冲计数器的累积计数结果N 与皮带传送的总重量M 成正比。
此计数结果在
数字显示器上显示出来，因此显示数字的重量单位即N=1所代表的重量为
LK
C C C B
D S N M M m
321021⋅⋅⋅=
==π （14） 通常重量显示单位习惯采用吨或公斤。
例如以0.1吨为显示单位，即
吨 1.0213210=⋅⋅⋅===LK
C C C B
D S N M M m
π （15）
为了实现这一标度变换，对上式中各个有关的参数都要进行综合考虑和设计，而且应设置放大器增益调整电路，以便进行标度的精确细调。
4、新型皮带电子秤单元电路的选择和设计
新型皮带电子秤电子电路的各个单元电路的选择和设计，因论文篇幅所限，这里不详细阐述，只作简要说明。
放大器应采用三运放的测量放大器，而且增益可调，具体电路见文献2第442页。
频率/电压转换器和电压/频率转换器可以采用VFC32、BG382、LM131、LM331或AD537、AD650等，具体电路见文献2第533页。
分频器采用m 位二进制串行计数器，例如12位二进制串行计数器CC4040与7位二进制串行计数器CC4024串接构成，其分频系数为19
7
12
222=×，即m=19。
脉冲计数器与数字显示器可采用CD4510十进制计数器、CD4511锁存/译码/驱动器及LED 显示器构成。
例如采用6个CD4510十进制计数器、6个CD4511锁存/译码/驱动器、6位LED 显示器构成6位十进制计数显示器，最大计数值可达999999。
具体电路见文献2第660页，6位十进制计数显示器也可用6块CL102来实现。
5、结束语
本文提出的电子皮带秤电子电路的新方案，对传统的电子皮带秤的电路部分加以改进，省去了乘法器、积分器等部分电路，使设计更为简单、实用。
该新方案的基本原理也可推广应用到其他类似电表、水表这样的累积式计数测量系统。
参考文献：
1、孙传友等编著.现代检测技术及仪表. 北京：高等教育出版社，2006
2、孙传友等编著.感测技术与系统设计. 北京：科学出版社，2004
发表于《科技信息》2007年第31期。