一种电阻应变式称重传感器模拟器的制作方法技术

一种电阻应变式称重传感器模拟器的制作方法技术

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1. 理论概述

电阻应变式称重传感器模拟器采用了两个变压器，将模拟称重传感器传感的模拟输出转换成数值模拟量。这种模拟器是由一台可变电阻变压器和一台数字模拟电路部件组成的，它们分别负责了模拟称重传感器的电阻变化和量化输出。

2. 电路结构

电阻应变式称重传感器模拟器的电路构成如下：

① 可变电阻变压器：可变电阻变压器负责变换模拟称重传感器的电阻变化，使其可以被后续的电路看到。

② 数字模拟电路部件：数字模拟电路部件负责模拟称重传感器电阻变化的量化输出。

3. 使用方法

本模拟器用于模拟称重传感器的信号输出，使其可以被后续的电路看到。确定模拟器的安装位置，在电源处连接电源，然后将信号线连接到模拟器和被测仪器的输入端，最后，在可变电阻变压器和数字模拟电路部件处调节参数，完成模拟器的设置。

4. 注意事项

使用可变电阻变压器时，首先要确保可变电阻变压器的容量满足所需的称重系统的承载能力；其次，要确保可变电阻变压器的精度满足所需的精度；最后，要确保可变电阻变压器的量程满足所需

的范围。

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

Based on the design of resistance strain gauge load cell Abstract With 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

(完整版)传感器课程设计_称重传感器应用电路设计

东北石油大学 课程设计 2012年6 月25

任务书 课程传感器课程设计 题目称重传感器应用电路设计 专业测控技术与仪器姓名黄俊学号0906******** 主要内容： 使用称重传感器，设计一台电子称电路，可称重5千克，精度10克。 设计开始先查阅相关资料，如元器件资料、方案选择等，可以使用单片机方案，也可以使用模拟电路方案，设计显示电路时显示**.**千克，并有相应的手动校正电路。 基本要求： 1．设计以测量显示部分电路为主； 2．要绘制原理框图； 3．绘制原理电路； 4．要有必要的计算及元件选择说明； 5．提供元件清单； 6．如果采用单片机，必需绘制软件流程图 主要参考资料： [1]黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M].电子科技大学出版社,2004 [2] 王琦.电阻应变式称重传感器的设计[J].木材加工机械.2005(3) [3] 缪少勇.浅谈称重传感器工作原理及故障排除[J].科学之友.2010(14) [4] 施昌彦.称重传感器计量规程[J].试验技术与试验机.1987(4) [5]张国维.测控电路[M].机械工业出版社,2007 完成期限2012.6.25—2012.6.29 指导教师 专业负责人 2012年6 月25 日

摘要 在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到秤，但是随着社会的进步、科学的发展，我们对其要求操作方便、易于识别。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、磅秤等称量装置逐步被淘汰，电子称量装置电子秤、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电阻应变式传感器具有测量范围广、精度高、误差小和线性度好等优点，且能在恶劣环境下工作，在力、压力和重量测试中有非常广泛的应用，力传感器具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。所以电阻应变式力传感器制作的数显电子秤具有准确度高易于制作，简单实用、成本低廉、体积小巧、携带方便等特点。 关键词：称重传感器、电阻应变计、精度、显示

传感器电子秤设计

传感器电子秤设计 《传感器技术》课程设计 课题：设计一种电子秤 班级 学生姓名学号 指导教师 XX学院 XX年X月X日 数字电子秤设计 1.系统方案设计 1.1 概述 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件，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（量程0~1.999kg）。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。双积分型A/D转换器ICL7107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电路中去，最后由显示电路显示出测量结果。

1.2 系统方案框图 电路方框图如下： 图1.电路方框图 2.工作原理 2.1 检测原理 本设计由以下四部分组成：电阻应变传感器、信号放大系统、模数转换系统、显示器。其原理图如下所示。 测量过程是把被测物体的重量通过传感器将重量信号转化为电压信号输出，放大系统把来自传感且微弱信号放大，放大后的电压信号经过模数转换把模拟量转换成数字量，数字量通过数字显示器显示重量。传感器的测量电路我们选用全桥测量电路，应变电阻作为桥臂电阻接在电桥电路中。无压力时，电桥平衡，输 出电压为零；有压力时，电桥的桥臂电阻值发生变化，电桥失去平衡，有相应电压输出。三运放大电路是把传感器的微弱信号放大，以满足模数转换的要求，为保证测量的准确，放大器应该尽量做到高阻输入低阻输出，因此一般选用运算系统组成放大电路。 2.2 传感器的选择 2.2.1 电阻应变式传感器的组成以及原理 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变形转换成电阻变化的元件。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，本设计中采用的是电阻丝应变片，为获得高电阻值，电阻

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。这相当于一批重量为一吨的产品中一克的偏差。过程称重技术是可在如此广的范围内精确并且可靠测量的为数不多的测量过程之一。由于该过程具有高度的动态性，因此还可确保测量设备的灵活应用，这在需要制造的产品经常变化的情况下十分重要。为了确保过程的质量与可再生性，梅特勒-托力多所生产的MinWeigh?为用户提供了根据所使用称重设备以及所需精确度计算与监测最小重量的智能称重功能。 在这种情况下，必须了解准确性、重复性以及分辨率的实际意义。在称重技术领域中，许多制造商开始采用在不提高精度和重复性等相关参数的情况下提高显示精度的做法。尽管通过这种方法从表面上看可以达到更高的精度，但是进一步分析证实这是一种错误的做法。即使对于料罐的液位测量而言，提高使用超声波的标准液位测量方法精确性的需求促使了基于称重的解决方案的出现。目前，即使是重量超过百吨的料罐仍可“放在秤上”。由于这种称重技术可在无需接触介质的情况下直接进行质量测量，并且可耐受泡沫与水气的影响，因此还可用于其他诸多的关键应用。 在工业，农业，制造业加工领域当中，过程称重技术正在越来越多的应用中发挥着重要作用。人们恐怕想不出许多能够与称重一样令人熟知与随处可见的测量过程。无论是在浴室秤上测量自己恼人的体重，还是在机场办理手提箱托运，称重几乎是一种随处可见的过程。那么究竟哪些是最为重要的传感器技术、发展与未来开发产品呢? 应变片的应用 基于应变片的传感器始终具有较高的称重精确度。在过去的10年当中，这种称重传感器的精确度提高了5倍，这意味着应变片式称重传感器可以用于此前力补偿传感器可以使用的应用领域当中。目前，基于应变规的测量系统用于水箱与锅炉称重、罐装系统、称重平台与检重秤。由于这种测量原理具有机械坚固性以及外等功能，因此很有可能在未来获得极高的普及率。 压力补偿 在生产环境中使用力补偿传感器的愿望可以令人理解。没有其他的任何测量原理可以在如此广的范围内提供如此精确并且可靠的结果。随着最新工业开发成果的问世，这些传感器现已能够在需要较高防护等级保护的危险区域内使用。复杂的过滤器算法，加上强大的微处理器，能够很可靠地区分质量与环境影响的有效变化。内置检

电阻应变式称重传感器设计

前言 传感器是感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置，传感器是发展仪器仪表、自动控制和广泛应用计算机的前提条件。《传感器原理与应用》课程主要研究各类传感器的工作原理、简单结构以及实际的应用。 本课程设计时间为两周，课程设计旨在培养学生的综合应用能力，通过本实践环节，使学生加深对理论知识的理解，加深对传感器性能、检测电路的形式与配接、信号的分析与处理等内容的了解，使学生对测控系统的应用与设计有感性认识，为后续课程、毕业设计和工程实践服务。 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。 电阻应变式传感器是目前应用最广泛的传感器之一，已广泛地应用于航空、机械、电力、化工、建筑、医疗等领域中的力、压力、力矩以及位移、加速度等参数的测量。目前，无论在数量上还是在应用领域上，与其他传感器相比都具有重要的地位。其主要优点是结构简单，使用方便，灵敏度高，性能稳定，可靠，测量速度快，适合静态、动态测量。 尚延臣 2009年6月23日

目录 第 1 章电阻应变式称重传感器的原理 (1) 1.1 称重传感器的组成部分................................ 错误!未定义书签。 1.2 工作原理............................................ 错误!未定义书签。第 2 章电阻应变片的设计................. 错误!未定义书签。 2.1 应变片的工作原理.................................... 错误!未定义书签。 2.2 应变片的结构选择.................................... 错误!未定义书签。 2.2.1 电阻丝应变片................................... 错误!未定义书签。 2.2.2 箔式应变片..................................... 错误!未定义书签。 2.2.3半导体应变片................................... 错误!未定义书签。 2.3 应变片的材料选择.................................... 错误!未定义书签。 2.3.1 电阻敏感栅材料选择............................ 错误!未定义书签。 2.3.2 基底、引出线材料选择........................... 错误!未定义书签。 2.4 应变片的参数........................................ 错误!未定义书签。 2.4.1 应变片基长..................................... 错误!未定义书签。 2.4.2应变片的电阻值................................. 错误!未定义书签。 2.4.3 应变片的绝缘电阻、允许电流、应变极限........... 错误!未定义书签。第 3 章传感器弹性元件的设计............... 错误!未定义书签。 3.1 弹性元件的选择...................................... 错误!未定义书签。 3.2 双孔梁受力分析...................................... 错误!未定义书签。 3.3 弹性元件材料选择.................................... 错误!未定义书签。 3.4 双孔梁的尺寸选择.................................... 错误!未定义书签。第 4 章变换检测电路设计.................. 错误!未定义书签。 4.1 桥路的设计.......................................... 错误!未定义书签。 4.2 放大电路的设计...................................... 错误!未定义书签。 4.3 检波、滤波电路的设计................................ 错误!未定义书签。 4.4 其他电路的设计与选择................................ 错误!未定义书签。第 5 章传感器的工艺设计.................. 错误!未定义书签。 5.1应变片的粘贴工艺..................................... 错误!未定义书签。 5.2传感器的封装......................................... 错误!未定义书签。 5.3 传感器装配.......................................... 错误!未定义书签。第 6 章误差源分析以及处理................. 错误!未定义书签。第 7 章小结.......................... 错误!未定义书签。 参考文 献·····································

基于AT89C51单片机的电子称设计

摘要 随着自动称量技术的不断发展，传统的模拟称重系统在测量精度、测量功能及性价比都不能满足人们的要求，单片机及集成电路的发展为实现具有良好性能的电子称重系统提供了条件，该课题设计一种由单片机控制的电子称系统，通过压力传感器感应物品重量，并由信号放大处理电路及A/D装换电路转换为电信号，由单片机进行信号的处理与控制，并通过LED进行重量的显示，同时由语音电路实现语音播报。 该电子称设计由称重传感器，前端放大电路，A/D转换电路，单片机控制电路，显示电路，稳压电源等各部分组成。本设计采用单片机作为最小系统实现电子称的基本控制功能，LM358放大器件、A/D转换芯片ADC0832以及相关称重传感器作为该设计的数据采集部分。语音部分采用ISD1420语音电路（已烧录），可语音播报所称重量等语音内容。软件部分采用单片机C语言进行编程，实现了该设计的全部控制功能。该电子称可以实现基本的称重功能（称重范围为0～3Kg），最小分辨率为0.01Kg，并扩展了语音报数的功能。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。 关键词：单片机称重传感器放大电路A/D转换LED 语音播报

Abstract With the continuous development of automatic weighing technology,traditional analog weighing system in measuring precision,measurement function and price cannot satisfy the requirement of people,microcontroller and the development of integrated circuits with good performance for the realization of electronic weighing system provided a condition,the subject by a single-chip microcomputer control design of electronic scale system,through the pressure sensors,and article weight by amplification processing circuit and A/D conversion into electrical signal installed rewiring by MCU,on signal processing and control,and the weight by LED display,but also achieve speech broadcast by voice circuits. The design of electronic scale is composed by weighing sensor,front-end amplifying circuit,A/D circuit,single-chip microcomputer control circuit,display circuit,manostat and so on various parts. This design uses the monolithic integrated circuit as the smallest system realize electronic scale the basic control function,LM358 amplification device,A/D conversion chip ADC0832 and related weighing transducer as the design of data acquisition parts. Speech part adopts ISD1420 voice circuits (has record),can burn as the weight speech broadcast speech content. Software part adopts single-chip microcomputer C programming language,realize the design of all control function. The electronic scale can realize basic weighing function (weighing the range of 0 ~ 3Kg),minimum resolution is 0.01 Kg,and expanded the voice sound off function. The whole system structure is simple,easy to use,the function is all ready,high precision,has some of the development value. Keywords：MCU weighting sensor amplifier circuit A / D conversion LED V oice Broadcast

电子称的设计传感器

燕山大学 课程设计说明书 题目：电子秤的设计 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 12级 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 燕山大学《传感器原理与设计》课程设计任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系

说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 2014年 12月 12日 摘要 称重技术是日常生活不可获缺的技术，随着科学技术的发展，称重技术和称重装置也获得了广泛的发展。基于电阻应变传感器的电子称以其制作简单、成本低、量程大、精度高等优点，得到了广泛的应用和发展。 电阻应变式传感器是以电阻应变效应为基本原理的。它由、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、扭矩、位移等多种物理量。 本文介绍了一种基于电阻应变式的称重传感器的电子秤的设计，其中包括惠斯通全桥电路的设计和搭建、OP07组成的放大电路的设计、AD7705组成的模数转换电路以及转换后数字采集和显示的实现。详细叙述了该称重传感器的参数设计，并验证其可行性。 关键字：传感器、电阻应变、差动电桥、放大电路、AD转换

目录

第1章概论 1.1调研的意义 课题背景 电子称重技术是从50年代中期电子技术深入到衡器的辅助测量技术，从60年代初出现了机电结合电子衡器开始，迅速发展成为一门新兴技术，它是集传感器技术、微电子技术、计算机控制及测试技术、机械制造自动化技术为一体的综合技术，是现代称重计量和控制系统工程的重要技术基础。应用电子称重技术开发的电子称重系统具有广阔的领域和较强的渗透性。 调研意义 在我们生活中经常都需要测量物体的重量，于是就用到称。随着计量技术和电子技术的发展，纯机械结构的杆秤、台称、磅秤等称量装置逐步被淘汰。电子称量装置如电子称、电子天平等以其准确、快速、方便、显示直观等诸多优点而受到人们的青睐。电子称向提高精度和降低成本方向发展的趋势引起了对低成本、高性能模拟信号处理器件的增加。其中电阻应变式传感器电子称在各个领域得到广泛应用。研究和设计完善电子称可以使现代化技术应用于生活，使国民生活更加方便、快捷、智能化。 研究现状

电阻应变式力传感器制作的数显电子称

电阻应变式力传感器制作的数显电 子称 电阻应变式力传感器是一种测量力的非常重要的工具，它利用电阻应变的原理，将受力变形转换为电阻变化，通过对电阻变化的测量来计算受力的大小。而数显电子称则是一种能够直接显示物品重量的电子称，它的使用非常方便。下面将从制作电阻应变式力传感器入手，介绍如何制作一款能够测量物品重量的数显电子称。 第一步：电阻应变片的制作 首先要制作的是电阻应变片，这是电阻应变式力传感器的核心部件之一。它是一张薄膜，通常由金属材料制成。制作过程中需要用到很多专业的工具和材料，首先要选购一块合适的电阻应变片材料。电阻应变片材料的选择主要有两种，一种是常见的铜镍合金材料，另一种是具有更高灵敏度的铝材料。这里我们使用铜镍合金材料，因为价格较为实惠，同时也适用于制作数显电子称。 在制作过程中，需要将电阻应变片的表面进行化学处理，以获得更好的粘附性。一般使用三氯化铁等化学药品进行处理，并在处理后进行清洗和干燥，以便后续的工作。接下来，需要在电阻应变片的两侧各镀上一层铬金属，这样可以提高电极的稳定性和导电性。镀铬的方法有很多，可以采用物理沉积或化学沉积等方法。在完成铬层的镀覆后，还需要在铬层上镀一层

非常薄的金属作为实际的电极材料。铬层和金属层之间的接触也非常重要，需要采用高压处理的方法，以获得极好的接触效果。 第二步：力传感器模型设计 完成了电阻应变片的制作后，可以进入力传感器模型的设计过程。力传感器模型的设计需要考虑到传感器的结构形式、测量范围和灵敏度等方面。在力传感器的结构设计中，需要考虑到力传感器的受力方式，一般采用直接受力或者杠杆受力的方式。同时要考虑到传感器的结构强度和可靠性，以保证传感器在测量中不会出现断裂或失效的情况。在测量范围和灵敏度设计方面，需要考虑到不同物品的重量范围和测量需求，进行最优化的设计。 第三步：电路设计和布局 完成了力传感器模型的设计后，可以进入电路设计和布局阶段。电路设计主要包括信号放大和滤波等工作。信号放大的作用是将电阻应变片发生的微小变化进行放大，提高传感器的精度和分辨率。而滤波则可以滤除杂波和干扰信号，保证测量结果的准确性和稳定性。电路的布局也非常关键，需要合理摆放电路板和元器件，尤其需要保证输入和输出端的电路不受任何干扰和影响。 第四步：数显电子称设计和制作 电路设计完成后，可以开始进行数显电子称的设计和制作。数显电子称需要将电路设计中所得的信号进行数字化处理，并显示在屏幕上。数显电子称的设计主要包括显示屏幕、计算处

电阻应变片式荷重传感器原理及应用举例精心整理完整呈现含原理图

一、电阻应变片式荷重传感器 1、简介： 荷重传感器是通过检验受力载体所受的载荷来完成对物体受力的测量的传感器装置。荷重传感器能将从载体传来的压力转化成相应的电信号，从而到达测量的目的。 2、荷重传感器的分类 荷重传感器按原理的不同分为：轴销式荷重传感器、压力式荷重传感器、桥式荷重传感器、滑轮式荷重传感器、轴承座式荷重传感器、拉力式荷重传感器等。 荷重传感器按转换工作原理分类为电磁力式、光电式、液压式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等8类传感器，以电阻应变式使用最广。 3、荷重传感器的技术参数 1、灵敏度：1.5mv/v±0.1[%] 2、非线性与重复性：±0.02~±0.05[%]F·s 3、幡度：±0.05[%]F·S/3min 4、零点平衡：±1[%]F·S

5、零点与额定输出温度系数：±0.03[%]F·S/℃ 6、输入阻抗：700±10Ω 7、输出阻抗：700±10Ω 8、绝缘电阻：≥50MΩ 9、工作电压：DC10V~15V 10、补偿范围：-10℃~+50℃ 11、允许温度范围：-20℃~+50℃ 4、荷重传感器〔电子称〕工作原理和使用知识 在称重传感器主要技术指标的根本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。本文介绍荷重传感器的工作原理和使用本卷须知等知识。 电阻应变式荷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，使粘贴在他外表的电阻应变片〔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。 由此可见，电阻应变片、弹性体和检测电路是电阻应变式称重传感器中不可缺少的几个主要局部。下面就这三方面简要论述荷重传感器工作原理。

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｡

一种电阻应变式称重传感器模拟器

（19）中华人民共和国国家知识产权局 （12）实用新型专利 （10）申请公布号 CN203163841U （43）申请公布日 2013.08.28（21）申请号CN201320162913.4 （22）申请日2013.04.03 （71）申请人北京物资学院 地址101149 北京市通州区富河大街1号 （72）发明人郭键;李明;朱杰;陈蕾;郭奕崇 （74）专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司 代理人郭智 （51）Int.CI 权利要求说明书说明书幅图 （54）发明名称 一种电阻应变式称重传感器模拟器 （57）摘要 本实用新型提供一种电阻应变式称重传感 器模拟器，所述电阻应变式称重传感器模拟器包 括：一惠斯登全桥式电桥电路和一呈十字的电阻 网络，其中：所述惠斯登全桥式电桥电路的每个 桥臂中分别接有一固定电阻，依次为电阻R1、 R2、R4、R3，至少一个桥臂中的固定电阻R4串接 有一可调电阻W1；所述呈十字的电阻网络的其中 一臂连接有两个电阻，依次为电阻R7和R8，该 臂的两端为电压输入端，分别连接于所述R1、R3

之间以及R2、R4之间；所述呈十字的电阻网络的 其中另一臂连接有四个电阻，依次为电阻R6、 R10、R9、R5，该另一臂的两端分别连接于所述 R1、R2之间以及可调电阻W1的移动触点；所述 电阻应变式称重传感器模拟器的输出信号的两端 分别为R6、R10之间，以及R9、R5之间。本实用 新型可以产生高精度的模拟信号。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2013-08-28授权授权

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一种新颖的电阻应变式两线制称重变送器设计

一种新颖的电阻应变式两线制称重变送器设计 殷文志;王勇;罗小月;刘学宁;胡慕伊 【摘要】Considering the tiny change(several millivolts)in output voltage signals,obvious zero offset(equal to or greater than the output voltage)and inconvenience in conversion and transmission of the commonly-used resistance strain bridge-type weighing sensor,and for purpose of converting its output signals to 4~20mA current signals with a two-wire output form,a AD627 instrument amplifier and XTR105 current converter-based analog circuit conversion scheme was proposed to magnify signals and implement zero offset compensation;meanwhile,through V/I converter,it has voltage signals converted into current output signals for long-distance transmission.The working principle of the transmitter and the design scheme of the hardware circuit were introduced in detail.The test results verify the measuring characteristics of this transmitter.%针对常用的电阻应变电桥式称重传感器输出电压信号变化极为微小(若干毫伏)、零位误差较大(与输出变化量相当,甚至大于输出电压变化量),不便于转换和传输的问题,为了将电阻应变电桥式称重传感器信号转换为两线制4~20mA电流信号进行输出,采用基于仪表放大器AD627和电流转换器XTR105的模拟电路转换方案,对信号进行放大、零位偏差补偿.通过V/I转换器,把电压信号转换成电流输出信号,有利于长距离传输.详细介绍了变送器的工作原理和硬件电路设计.通过测试实验验证了变送器的测量特性. 【期刊名称】《化工自动化及仪表》

电阻应变式称重传感器的设计

电阻应变式称重传感器的设计《自动检测技术及仪表》课程设计 题目:电阻应变式称重传感器的设计 学院: 专业: 年级: 姓名: 学号: 目录 摘要 (2) 一、称重传感器 (2) 1、简介 (2) 2、种类 (3) 二、电阻应变式称重传感器及其设计 (3) 1、电阻应变式称重传感器简介及工作原理 (3) 2、传感器的设计概述 (5) 3、设计传感器的工作原理 (6) 4、传感器弹性元件结构 (7) 5、传感器测量电路 (8) 6、传感器的特性 (9) 7、称重传感器常用技术参数 (11) 8、传感器设计相关参数选择 (13) 9、应用技术及应用领域 (16)

三、总结 (17) 四、参考资料 (17) 1 摘要 称重传感器是电子衡器的核心部件，随着称重传感器技术不断发展和应用领域不断扩大，传感器越来越为人们所关注。本文通过对传感器工作原理、分类及应用等的分析，介绍了一种基于双孔梁称重的电阻应变式传感器。它可称量被试木材在某一时刻的重量，以计算该试材在该时刻的含水率。该方法的准确度和稳定性不受木材材性影响，且与木材含水率不均性无关。 一、称重传感器 1、简介 称重传感器是知识密集、技术密集和技巧密集型的高技术产品。研制和生产所涉及的内容多、离散大，技术密集程度高，边缘学科色彩浓，是多种学科相互交叉、相互渗透的结晶。称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置。用传感器先要考虑传感器所处的实际工作环境，这点对正确选用称重传感器至关重要，它关系到传感器能否正常工作以及它的安全和使用寿命，乃至整个衡器的可靠性和安全性。在称重传感器主要技术指标的基本概念和评价方法上，新旧国标有质的差异。 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，从以前不能称重的大型罐、料斗等重 2

基于应变原理的电子秤设计

基于应变原理的电子秤设计

基于应变原理的电子秤设计 摘要本文介绍了一种基于应变传感器的电子秤设计，系统由检测信号放大电路、检测信号转换电路和显示电路、单片机、数据采集电路。关键词传感器单片机 AT89S52 Abstract: keywords: Sensor; MUC; AT89S52; electronic scale 1.绪论 现代社会的发展对其称重技术提出了更高的要求，日常生活使用的称是厂家制作好的，不能更改使用功能，因此自行实现电子秤具有十分重要的作用。 1.1设计背景 60年代初期出现机电结合式电子衡器以来,衡器技术在不断进步和提高。从世界水平看,衡器技术已经经历了四个阶段,从传统的全部由机械元器件组成的机械称到用电子线路代替部分机械元器件的机电结合秤，再从集成电路式到目前的单片机系统设计的电子计价秤。我国电子衡器从最初的机电结合型发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到

了新发展：电子称重技术从静态称重向动态称重发展；计量方法从模拟测量向数字测量发展；测量特点从单参数测量向多参数测量发展。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。根据近些年来电子称重技术和电子衡器的发展情况及电子衡器市场的需求，电子称的发展动向为：小型化、模块化、智能化、集成化；其技术性能趋向于速率高、准确度高、可靠性高；其应用性趋向综合性、组合性。[1] 1.2 设计意义 称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据

应变式称重传感器的设计与计算

应变式称重传感器的设计与计算 通过某些假设得出的这些计算公式，另外还有电阻应变计的特性、应力形式、材料特征以及机械加工的偏差都会导致计算结果的一定误差。在批量制造称重传感器前，应制造几个样机进行组装、测试和标定。 在某些产业中，如航天产业也许只需要一次性的称重传感器，为决定其非线性、重复性和滞后等误差，在使用前对其进行标定是十分重要的。当计算机被应用于数据处理时，非线性、零点漂移及灵敏度变化，是很轻易修正的。假如称重传感器在使用时要经历强烈的温度变化和外部附加载荷的影响，我们应进行试验并丈量出这些影响量所造成的误差。假如某部分结构(如接头、销子、压杆)用来丈量或是被用作称重传感器时，标定和测试就尤为重要了。 在过往十年中，计算机技术的发展改变了称重传感器的设计、制造与记录方式，例如在电阻应变计被安装后，所有的称重传感器都有一个原始的不平衡(当没有载荷作用时，也有输出信号存在)。通常零点调整电阻被应用于贸易称重传感器，以便消除这种不平衡。运用计算机程序，零点不平衡数据很轻易被除掉。除了零点调整电阻外，在精密的贸易称重传感器中安装了很多电阻，便于补偿诸如零点和灵敏度温度影响。假如在记录数据的同时，称重传感器的温度也进行了丈量，并且当这个称重传感器被标定时，温度造成的误差已被测定，那么就应该运用计算机程序修正终极数据。贸易称重传感器制造商不为计算机提供用于修正原始不平衡或温度影响的数据，由于他们不想局限市场。贸易称重传感器不安装零点平衡及温度补偿电阻会节省大量资金，尤其是需求量很大时效果更明显。 称重传感器的输出计算

图1 称重传感器电路简图 图1是一个不含温度补偿电阻的称重传感器电路简图。四个电阻应变计呈现在惠斯通电桥的桥臂上。请留意，应变方向相同的两个电阻应变计安装在电桥的相对桥臂上，以保证电桥灵敏度最大。例如，电阻应变计1和3受拉伸应力，2和4受压缩应力，那么这种安装的结果是当称重传感器承载后，增加了电桥从B点到C点的终极电压输出。相反，当称重传感器由于温度影响而改变它的电阻时，由于增加或减少相同的量，电桥的终极输出不会变化。这种电桥的构造由于温度产生单一的最小输出值，而使称重传感器产生最大输出值。如图1所示，电桥输出E 与输进E之比为: 0i 式中:G—应变计系数，由应变计制造商提供f 的非尺寸大小因素。 e—电桥上应变计的全部有效应变产生的总的应变输出。 t