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基于電阻應變片的電子秤系統設計
閱讀次數：3063 更新時間：2020-09-24
系統主要實現的功能是測量被稱物體的重量并數字 顯示( 稱重范圍 5.00g ～500g; 重量小于 50g，稱重誤差小于0. 5g;重量在 50g 及以上，稱重誤差小于 1g) ，可以設置單價、計算物品金額并實現金額累加，具有去皮功能( 去皮范圍不超過 100g) 。系統功能的實現主要在于電阻應變片參數的精確測量。
1．系統整體結構采用單片機，與 51 單片機相比，核心基本相同，但同樣晶振的情況下，速度是普通 51 單片 機的 8 ～12 倍。采用 OLED12864顯示屏。主動發光，視角范圍大，反應速度快。與普通 12864 顯示屏相比，驅動 電壓低、能耗低。矩陣鍵盤占用單片機的端口少，節約單 片機的硬件資源，雖然電路設計和軟件設計較為復雜，但 適用于要求高、功能多的系統。采用 A/D 轉換器 芯片。
專為干凈度電子秤設計，與同類型其他芯片比較，該芯片集成了包括文雅電源、片內時鐘振蕩器等 其他同類型芯片所需要的外圍電路。具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優點。電阻應變片采用全橋接 法。
使用全橋接法連接電阻應變片可以成倍提高其靈敏 度，并使輸入和輸出呈線性關系。 2．應變式傳感器的工作原理任何在線性范圍內變形的彈性體，當其受力發生形 變時，長度將發生改變，產生應變，這種效應稱為應變效應。長度的相對變化稱為應變，用ε表示，ε = △L/L，其 中 L 是原始長度，△L 是變化量。利用電阻應變片將應 變轉化為電阻變化的傳感器通稱為應變式傳感器。
此可知，應力值σ正比于應變 ξ，而試件應變又正 比于電阻值的變化 dＲ，所以應力正比于電阻值的變化。這就是應變片測量應變的基本原理。應變式電阻組成全橋差動電橋，當電阻收到力的作 用時，電阻會發生形變導致阻值發生變化，從而使電橋失 去平衡產生一個輸出值，輸出值經放大器放大后，經 A/D 轉換送入單片機，然后由單片機分析處理顯示。
4 個電 阻應變片接入全橋差動電路中，在未受外力時，電橋處于 平衡狀態，其輸出為零，差動全橋電路 Uo 與成線性關系，不存在非線性誤差，靈敏度高，還可以起到溫度補償的作用。
其輸出電壓 Uo 為毫伏級別需經放大器放大到伏級別，隨后進行A/D 轉換變換為數字量送入單片機，然后由單片機控制顯示 器顯示。
