电子配料秤.doc

电子配料秤

工业大学

电子技术基础课程设计（论文）题目：电子配料秤

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课程设计（论文）任务及评语

学号学生姓名专业班级

课程设计

（论文）

题目

电子配料秤

课程设计（论文）任务设计任务：

1.在工业生产中，经常需要将不同物料按一定重量比例配置进行混合加工，

现设计一种加料重量计量装置，用于配料生产的自动控制系统。

2.设计电路所需的直流稳压电源。

功能要求：

1.配料精度优于百分之一。

2.配料重量连续可调，料满自动停止加料。

3.工作稳定可靠。

设计要求：

1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。

2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。

3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。

4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。

指

导

教

师

评

语

及

成

绩

成绩：指导教师签字：

年月日

目录

第1章电子配料秤设计方案论证 (1)

1.1电子配料秤的应用意义 (1)

1.2电子配料秤设计的要求及技术指标 (1)

1.3 设计方案论证 (1)

1.4 总体设计方案框图及分析 (2)

第2章电子配料秤各单元电路设计 (3)

2.1 传感器驱动电路的设计 (3)

2.2 传感器的设计 (3)

2.3 料重指示器的设计 (4)

2.4 放大电路的设计 (5)

2.5 比较器电路的设计 (7)

2.6 直流稳压电源的设计 (7)

第3章电子配料秤整体电路设计 (9)

3.1 整体电路图及工作原理 (9)

3.2 电路参数计算 (10)

3.3 整机电路性能分析 (10)

第4章设计总结 (11)

参考文献 (12)

第1章电子配料秤设计方案论证

1.1电子配料秤的应用意义

配料工序是工厂中关键性环节。配料是采用特定的配料装置，按照材料配方的要求，对多种不同品种的材料原料进行准确称量的过程。配料装置的核心设备是电子配料秤。配料秤性能的好坏，将直接影响配料质量的优劣。在电子配料秤的使用当中，人们常用配料精度来评定配料秤的性能好坏。配料精度实际上是对称量结果与真值的接近程度的一种描述，也就是对配料系统误差与随机误差的一种反映。

采用微机控制进行称重配料，可以对称量误差进行自动补偿，保证配料的准确性，还可以通过微机的键盘和显示器方便地进行人机对话，完成参数设置，检查和修改工艺设定值，并监视称重配料的生产过程，发现故障及时报警。使用微机还可以调用管理程序，通过建立的模型自动完成对称重配料系统的控制。因此，采用微机控制称重配料系统，可降低原料消耗，提高产品质量，实现生产过程的科学管理。而电子配料秤成本低，制作简单，测量准确，分辨率高，不易损坏和价格便宜等优点。

1.2电子配料秤设计的要求及技术指标

1. 配料精度优于百分之一。

2. 配料重量连续配可调，料满自动停止加料。

3. 工作稳定可靠。

1.3设计方案论证

方案一：其电路构成主要有传感器驱动电路，差分放大电路，比较器电路，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，再将模拟信号放大传送。其次，由比较器把由差分放大器电路把传感器输出的微弱信号与预设的信号进行一定比较从而得到配料的多少．

方案二：通过秤重电桥产生电压信号，经放大电路把信号放大后输入A/D转换芯片AD7799进行A/D转换，转换后的数字量输入单片机，有单片机进行数据处理和对A/D转换的控制，再有单片机输出显示信号，通过显示电路进行显示。此方案的优点是可控制性好，电路简单，缺点是数据量大且存储器存储容量有限。但要求是用我们所学的数字电路知识，运用简单数字芯片进行设计，单片机需要编写程序进行数据处理。故我们不采用。由于次电路过于复杂．这里采用第一种方案．

1.4总体设计方案框图及分析

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，再将模拟信号放大传送。其次，由比较器把由差分放大器电路把传感器输出的微弱信号与预设的信号进行一定比较．

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。而差分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，对输入信号电平的要求。

第2章电子配料秤各单元电路设计

2.1传感器驱动电路的设计

如图所示为压力传感器的驱动电路，A1与晶体管VT构成驱动电路，这里采用VT进行电流放大，由稳压二极管VS的稳压电压Uz通过A1加到RP上，因此RP上的电压等于稳定电压Uz.于是Iz=Uz/RP.由于电压Uz恒定不变，因此，输出电流Iz有RP来决定。这样，调节RP1的阻值就能够得到供给给压力传感器所需要的电流Iz.

2.2传感器的设计

电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用最多的是金属