电子秤设计报告.doc

设 计 报 告实验名称: 电子称设计 院( 系): 专 业: 姓 名: 学 号: 实 验室: 实验组别: 同组人员: 实验时间: 2016年2月0日评定成绩: 审阅教师: 目 录1 设计要求3设计原理33 系统框图4 具体设计4。1称重传感器4、2放大电路与量程切换5.3A/D转换74。 显示器85 实验小结91 设计要求试设计电子称,数字显示,精度为0、1%、2 设计原理数字电子称通过传感器将被测物体得重量转换成模拟得电压信号,较小得电压信号通过应用放大系统进行准确、线性得放大,以满足模数转换器对输入信号电平得要求。放大电路采用三运放数据放大器。仪表用放大器具备足够大得放大倍数、高输入电阻与高共模抑制比得特点。放大后得模拟电压信号经过模数转换电路变成数字量,模数转换电路采用模数转换芯片C7实现。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,显示电路采用四块分立得七段E显示电路进行显示。本设计中通过改变放大电路得增益,从而达到转换量程得目得。由于被测物体得重量相差较大,根据不同得测重范围要求,需对量程进行切换。3 系统框图图1电子称设计框图（1） 利用由电阻应变式传感器组成得测量电路测出物体得重量信号;（2） 由放大器电路把传感器输出得微弱电压信号进行一定倍数得放大,放大后得电压信号送到模数转换电路中;（3） 由模数转换电路把接收到得模拟信号转换成数字信号,传送到显示电路;（4） 由显示电路显示数据。4 具体设计4.1 称重传感器4。1.1 设计原理图2 电阻应变式桥式测量电路为4个应变片电阻,且,组成桥式测量电路,为温度补偿电阻,为激励电压,为输出电压。在外力得作用下,被拉伸,阻值增大,正值,被压缩,阻值减小,为负值,且应变片阻值变化得绝对值相同。故电桥得输出电压为:其中K为应变片灵敏系数,为应变量,且,就是电阻变化值。系统灵敏度 。4.1。 电路设计图3仿真原理图图3就是电阻应变式桥式测量电路仿真原理图,电源电压选择12V,电路输出电压范围就是、设计要求测量范围就是,经过称重传感器之后得到得电信号范围满足设计要求。4.2 放大电路与量程切换.2。1 设计原理图D623原理图图3就是单电源仪表放大器AD623结构原理图,2脚与3脚为输入端,脚与8脚为增益输入端,4脚与7脚为电源供电端。5脚就是基准电压,6脚就是输出电压、输出电压:图基本运算放大器输入输出关系:4。2。2 电路设计设计中采用三级放大,前两级用基本运算放大器,最后一级用单电源仪表放大器A23、对62采用单电源+2V供电,利用单片机先判断输入电平得量级,通过通道选择开关控制前级放大器得增益系数、输入电压/v增益系数输出电压/v101111010导通开关S12,S2,44S2,2,S32,S43S13,S2,S32,44S13,22,S32,S43S13,S23,32,输入电压增益系数100101输出电压/1011110导通开关S1,S3,S4S1,3,43,31,S2S11,S31,4表1 增益自动切换图6电路原理图4.3 A/D转换将经过放大器放大后得模拟信号转换为数字信号,可选用ICLA转换器。图3转换原理图4.4 显示器图 数码管显示电路5 实验小结通过本次电子称设计实验,我对电子称得整个系统构建有了深刻得认识,理解了各个组成模块得工作原理与作用,学习到很多集成芯片得用法,将以前学过得数字电路、模拟电路与检测技术得知识综合了起来,锻炼了自己整合知识、应用multisim等软件、查询资料得能力,整个设计过程对我来说有点难度,虽然最后基本实现了设计要求,但就是仍然有很多不足与没有理解得地方。对于很小得测量量时,放大倍数需要特别大,我采用得就是多级放大器实现得方法,但就是仿真结果误差很大,不能很好得达到目标要求、另外设计过程中用到得ICL17芯片第一次接触到,比较复杂,希望在以后得学习过程中能够更加熟悉并掌握它得用法。关于单片机部分,在目前得学习阶段我还没有接触过,尝试进行学习设计算法,但就是时间有限,没有能够实现,相信通过以后得课程学习能够弥补这个遗憾。