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电子秤的原理示意
发布时间:2020-4-26 16:20:52   点击次数:42次

一、  电子秤的原理示意图:                                       

1、  ↑ Fx → 传感器 → OP放大(运算放大器) → A/D转换(模数转换器) → CPU → 显示驱动 → 显示屏

 [其他要素: 程序(软件,写在内存中)、 K/B(按键) 、内存(一般与单片机CPU封装在一起)]

 2、   工作流程说明: 当物体放在秤盘上时,压力施给传感器,该传感器发生形变,从而使阻抗发生变化,同时使用激励电压发生变化,输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。

    3、 按度分类: I级: 特种天平 精密度≥1/10万 II级: 高精度天平 1/1万≤精密度<1/10万 III级: 中精度天平 1/1000≤精密度<1/1万 IV级: 普通秤 1/100≤精密度<1/1000

   4、 专业术语:

(1).称量: 一台电子秤不计皮重,所能称量的的载荷;

(2).小称量: 一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差;

(3).安全载荷: 120%正常称量范围;

(4).额定载荷: 正常称量范围;

 (5).允许误差: 等级检定时允许的偏差;

(6).感量: 一台电子秤所能显示的小刻度;通常用“d”来表示;

(7).解析量: 一台具有计数功能的电子秤,所能分辩的小刻度;

(8).解析度: 一台具有计数功能的电子秤,内部具有分辩能力的一个参数;

(9).预热时间: 一台秤达到各项指标所用的时间;

(10).精度: 感量与全称量的比值;

  5、 电子秤检查过程:

(1).首先整体检查:有无磨损和损坏;

(2).能否开机:开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零;

 (3).有无背光;

(4).用砝码测试能否称重;

(5).充电器是否完好,能否使用;

(6).配件是否齐全;

 6、 传感器类型:

(1).电阻式:价格适中、精度高、使用广泛;

(2).电容式:体积小、精度低;

(3).磁浮式:特高精度、造价高;

 (4).油压式:现市场上已淘汰;

显示器种类:

 (1).LCD(液晶显示):免插电、省电、附带背光;

(2).LED:免插电、耗电、很亮;

 (3).灯管:插电、耗电、很高;

 K/B(按键)类型:

 (1).薄膜按键:触点式;

(2).机械按键:由许多单独按键组合在一起;

传感器的特性:

(1).额定载荷;

(2).输出灵敏度;

(3).非线性;

(4).滞后;

(5).重复性;

(6).蠕变;

(7).零点输出影响;

(8).额定输出温度影响;

(9).零点输入;

(10).输入阻抗;

 (11).输出阻抗;

(12).绝缘阻抗;

(13).容许激励电压;(5-18V)

 7、 传感器损坏后现象:

(1).称量不准;

(2).显示不归零;

(3).显示的数字乱跳 判断传感器的+E、-E、+S、-S 1.先用电阻档测4条线两两这间的电阻值,共有6组。如为400-450欧 则为+E、-E;如果为350欧,则为+S、-S;为290欧,则为R桥臂; 2.在+E、-E端接上+_5V电压,传感器正确施加一个压力,如输出+_S增大,则红表笔为+S,反之-S;

 8、电子称重技术

计 量 术 语

误差---是某量值的给出值与其真值之差(在自然界中是没有真值的)。

相对误差---是误差与真值之比,主要用于测量的准确度。

系统误差---在相同的条件下多次测量同一量时,误差的值恒定,或在条件改变时与某个因素成函数关系的有规律的误差,简称细差。

随机误差---服从统计规律的误差,随即误差表明了测量结果的分散性。

精密度------是随机误差大小的标志,精密度越高随机误差越小,但不一定准确。

准确度------显示值与真值的偏离程度。准确度高并不一定精密。

度------度高表明精密度和准确度都比较高。

稳定性------仪表的指示值在一段时间中的变化(规定时间)。

二  系统组成:传感器电路;A/D电路;单片机电路;显示电路;键盘电路;输出接口电路;电源电路;以及各种智能电路

三  简介:

传感器电路:

它是把非电量(压力,扭力,温度,湿度,光敏)转换成电量(流电压)的功能转换器件。工作原理:外界的作用力使传感器的弹性梁发生形变,随之使贴在弹性梁部位的应变片也发生阻止变化,四个应变片是接成桥式测量电路,在激励电压的作用下,输出信号也发生正比的变化(电量)。传感器的精度直接影响称量的精度。

A/D电路的信号流程:

传感器的输出信号经过LC滤波进入运放电路放大,由反馈网络控制放大倍数,得到稳定的信号。经过隔离电阻并电容滤波在进入有源滤波器整形后进入A/D电路的模拟输入口进行模/数转换,A/D电路必须有稳定的工作电压,稳定的基准电压,稳定的低漂移的输入信号,标准的时钟信号,在单片机的控制下转换出数字信号(BCD)码。“INT1,INT0”中断信号使系统识别被测对象的量值变化。

3  单片机电路:它是把CPU(中央处理器),一定容量的存储器,若干输入输出(I/O)接口等部件集成在一小快硅片上的微型机算计,简称单片机。

内部结构:寄存器,端口,存储器,复位电路,振荡器等(弹片机内部电路)。

专用寄存器(SFR):CPU对它进行读操作,得一随机数,写操作无效。

A 累加器:CPU进行各种算术运算和逻辑运算时都要与累加器配合。

B 寄存器:执行乘除运算指令时要用到B寄存器,其他时用做数据积存。

C 断口锁存器(0~3):80H,90H,A0H,B0H四各单元,就是P0,P1,P2,P3。

D 串行数据缓冲:包括发送,接收。

E 控制寄存器:中断优先级IP,中断允许IE,串行口控制SCON,电源控制PCON。

F 程序计数器PC:功能是保存下一次要执行的指令。

使用者不能访问。端口:如8位机,有四个8位双向端口。每个端口均由锁存器P0~P3,输出驱动器和输入缓冲器组成。

显示电路:

显示器接口:数码(LED)和液晶(LCD)两种,还有莹光显示(VFD)。

A  LED:共有a~g7段及小数点dp, 8个段(发光二极管)由8条数据线控制驱动。段采用共阳极(V+)或共阴极(V-),8段的每个阴极单独由总线控制发光。

基本上采用软件控制,颜色:有红色;绿色;兰色。

B  工作原理:向公共点施压称为位选信号;向各段的操作称为段选信号(字形码)。多采用动态扫描法显示字型码由软件完成。

C  LCD工作原理: 是一种功耗低,室外显示醒目,美观。

它是由背板(玻璃)和一定数量的段或点组成,在段和背板之间施加电压(周期性改变极性的电压,否则LCD会发生化学反应,使之损坏,所以要使用AC信号驱动(方波电压)。

段与背板极性相反时该段显示,极性相同时不显示(内置解码器)。

LCD驱动:用单片机直接驱动LCD要使用较多端口,所以要用(CMOS)型液晶显示驱动器,它用自身的RC振荡器产生周期性改极性的驱动电压。

分类:A 用位选输入线对显示位进行控制,驱动器本身含有字符发生器进行显示。B 用八条数据总线控制显示。

键盘/接口电路:

a键盘电路:向系统输入命令和数据。靠硬件识别的键盘电路称为编码键盘;通过软件识别的称为非编码键盘电路。单片机系统使用非编码键盘电路。

b打印接口:它是单片机系统的输出设备:C系列(卧式),T系列(台式),A系列(面板式)。

数据信号线(DB7~DB0),单向,从单片机发出的命令码和数据码均通过这组信号线传送给打印机。

数据选通输入信号(STB):低电平有效,DB0~DB7的数据只有在有效的STB信号作用下才能被锁入打印机的内部锁存器中。

打印机应答信号(ACK):低电平有效,低电平表示打印机以处理完所接收的数据。打印机忙信号(BUSY):低电平有效,若为高电平,意味着打印机正忙于处理刚收到的数据单片机切勿送来数据。

打印完BUSY又变成低电平,并触发应答信号ACK,以告之单片机可以送来新数据了。

c串行接口:用于称重显示仪表与计算机,打印机之间的数据交换。

通讯距离:RS-232为15米;20mA电流环为91米;RS-422为1219米。

负载能力:只能带一个接收器;20mA电流环可串接6个接收器;RS-422/485可多点连接33个接收器。

数据传输速率:(简称波特率)300,1200,2400,4800,9600。

数据传送格式:分稳定后输出,连续输出。

电源电路:电源电路原理:称重系统基本是使用交,直流两用电源,(蓄电池配电)变压器降压整流,可供电也可以对蓄电池充电。

 

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