基于电子应变式传感器电子称的制作.docx

本文主要探讨了一种基于电子应变式传感器的电子称制作，适用于职业技术学院课程设计，旨在培养学生实践技能和理论知识的结合。设计任务是构建一个测量范畴为2kg，分辨率为1克，测量精度为0.5%RD ± 1字的电子称。该设计需利用电阻应变式传感器，电路包括测量电桥、差动放大电路、A/D转换电路和显示电路。 电子应变式传感器是基于电阻应变效应的，当受到外力作用时，传感器的电阻值会发生变化，这种变化可以转化为电信号。由于其测量范围广、精度高、误差小和线性特性良好，能在恶劣环境下稳定工作，因此在力、压力和重量测量中广泛应用。采用电阻应变式力传感器制作的电子称具有高精度、易于制作、简单实用、成本低、体积小和便携性强等优点。 电子称的核心工作原理是弹性体（如敏锐梁）在外力作用下发生弹性变形，粘附在其上的电阻应变片也随之变形，导致电阻值改变。这个电阻变化通过测量电桥转换为电压信号，再经过差动放大电路放大，确保信号的线性。接下来，A/D转换电路将模拟电压信号转变为数字信号，供单片机处理。单片机控制译码显示器，最终将重量数据以数字形式呈现出来。 在设计过程中，主要元件的选择和工作原理至关重要。例如，电阻应变式传感器由敏感元件（电阻应变片）和弹性元件构成，它们协同工作，将力转换为电阻变化；ICL7107是一种精密的三通道七位半双积分A/D转换器，适用于测量和显示应用；LM358是一款双运算放大器，用于差动放大电路，它能提供必要的增益和稳定性。 在电路分析与调试阶段，需要考虑各种工作条件下的系统性能，包括信号的传递情况，确保在不同负载条件下，电子称能保持稳定的测量精度。此外，还需要关注电子称的抗干扰能力、电源稳定性、温度补偿以及长期使用的可靠性。 总结来说，本设计项目不仅锻炼了学生的实际操作能力，还强化了他们对电子应变式传感器原理和电子称工作原理的理解。通过这样的课程设计，学生能够深入学习到电子测量技术、信号处理和控制系统的设计，为未来在电子衡器领域的发展打下坚实基础。同时，设计出的电子称系统有望克服市场现有产品的一些缺点，如结构复杂、运行不可靠、成本高、精度和稳定性不佳等问题，提升电子秤的整体技术水平。