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基于电阻应变片的电子秤系统设计
阅读次数：2504 更新时间：2020-09-24
系统主要实现的功能是测量被称物体的重量并数字 显示( 称重范围 5.00g ～500g; 重量小于 50g，称重误差小于0. 5g;重量在 50g 及以上，称重误差小于 1g) ，可以设置单价、计算物品金额并实现金额累加，具有去皮功能( 去皮范围不超过 100g) 。系统功能的实现主要在于电阻应变片参数的精确测量。
1．系统整体结构采用单片机，与 51 单片机相比，核心基本相同，但同样晶振的情况下，速度是普通 51 单片 机的 8 ～12 倍。采用 OLED12864显示屏。主动发光，视角范围大，反应速度快。与普通 12864 显示屏相比，驱动 电压低、能耗低。矩阵键盘占用单片机的端口少，节约单 片机的硬件资源，虽然电路设计和软件设计较为复杂，但 适用于要求高、功能多的系统。采用 A/D 转换器 芯片。
专为干净度电子秤设计，与同类型其他芯片比较，该芯片集成了包括文雅电源、片内时钟振荡器等 其他同类型芯片所需要的外围电路。具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。电阻应变片采用全桥接 法。
使用全桥接法连接电阻应变片可以成倍提高其灵敏 度，并使输入和输出呈线性关系。 2．应变式传感器的工作原理任何在线性范围内变形的弹性体，当其受力发生形 变时，长度将发生改变，产生应变，这种效应称为应变效应。长度的相对变化称为应变，用ε表示，ε = △L/L，其 中 L 是原始长度，△L 是变化量。利用电阻应变片将应 变转化为电阻变化的传感器通称为应变式传感器。
此可知，应力值σ正比于应变 ξ，而试件应变又正 比于电阻值的变化 dＲ，所以应力正比于电阻值的变化。这就是应变片测量应变的基本原理。应变式电阻组成全桥差动电桥，当电阻收到力的作 用时，电阻会发生形变导致阻值发生变化，从而使电桥失 去平衡产生一个输出值，输出值经放大器放大后，经 A/D 转换送入单片机，然后由单片机分析处理显示。
4 个电 阻应变片接入全桥差动电路中，在未受外力时，电桥处于 平衡状态，其输出为零，差动全桥电路 Uo 与成线性关系，不存在非线性误差，灵敏度高，还可以起到温度补偿的作用。
其输出电压 Uo 为毫伏级别需经放大器放大到伏级别，随后进行A/D 转换变换为数字量送入单片机，然后由单片机控制显示 器显示。
