: "基于ARM的液体表面张力系数测量系统设计"
【摘要】: 本文主要介绍了一种基于ARM处理器的液体表面张力系数测量系统的设计，旨在解决传统测量方法存在的精度低、稳定性差的问题。该系统采用了高性能的STM32微控制器，改进了拉脱法测量装置，并利用HX711芯片对力敏传感器输出的模拟信号进行放大和数字化处理，以提高测量精度。
【关键词】: 表面张力系数；STM32；力敏传感器；拉脱法；HX711
文章详细阐述了设计该测量系统的具体步骤和关键技术：
1. **ARM处理器的选择**：选择STM32作为主控制器，是因为STM32具有强大的功能和高频特性，能够满足实时数据处理的需求，确保系统的高效运行。
2. **测量原理**：采用拉脱法测量液体表面张力系数，这是一种常用的测量方法，通过测量物体在液体表面被拉离时所需的作用力，从而计算出表面张力系数。
3. **信号处理**：使用集成放大器和24位ADC的HX711芯片，对力敏传感器的模拟信号进行放大并转化为数字信号。同时，为了提高数据的准确性和稳定性，采用了中位值平均算法对ADC输出的数据进行滤波，降低噪声影响。
4. **传感器标定**：对力敏传感器进行静态标定，获取其输出信号与实际力之间的线性关系，这有助于理解和分析系统的测量误差，提高测量精度。
5. **数据展示**：通过LCD显示屏直接显示测量得到的拉力大小，简化了操作流程，提高了测量效率。
6. **系统性能**：实验结果显示，该测量系统相比于传统方法，具有更高的测量精度，误差小，重复性好，体现了系统设计的有效性和稳定性。
基于ARM的液体表面张力系数测量系统通过优化硬件和软件设计，实现了高精度、高稳定性的测量，对于科研和工业生产中液体表面性质的研究和控制具有重要意义。此设计不仅提升了测量技术，也为其他类似物理量的精确测量提供了参考。
