基于51單片機(jī)的高精度稱重系統(tǒng)的研制
系統(tǒng)采用懸臂梁式稱重傳感器。該傳感器量程30kg;彈性體為彎曲懸臂梁結(jié)構(gòu),外形高度低,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高;用于拉伸力或壓縮力測(cè)量,抗偏、抗側(cè)向力強(qiáng);防塵密封,精度高,性能穩(wěn)定可靠,安裝使用方便。傳感器外形如圖2所示,單位:mm。
此傳感器為電阻應(yīng)變式稱重傳感器,它的主要組成部分有電阻應(yīng)變片、彈性體和檢測(cè)電路。工作原理:彈性體在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在其表面的電阻應(yīng)變片也隨之產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化,再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓,從而完成將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。其中,電阻應(yīng)變片是把一根電阻絲機(jī)械地分布在一塊有機(jī)材料制成的基底上,即成為一片應(yīng)變片;彈性體是一個(gè)有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件,它的功能有兩個(gè):首先是它承受稱重傳感器所受的外力,對(duì)外力產(chǎn)生反作用力,達(dá)到相對(duì)靜平衡;其次,它要產(chǎn)生一個(gè)高品質(zhì)的應(yīng)變場(chǎng),使粘貼在此區(qū)的電阻應(yīng)變片比較理想地完成應(yīng)變電信號(hào)的轉(zhuǎn)換任務(wù);檢測(cè)電路采用全橋式等臂電橋把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵觥?BR>1.3 高精度A/D轉(zhuǎn)換
稱重傳感器的輸出為mV級(jí)的微弱信號(hào),傳統(tǒng)的測(cè)量方法是在A/D轉(zhuǎn)換之前加一級(jí)高精度的放大器,電路復(fù)雜。AD7714是美國(guó)Analog Devices(AD)公司推出的24-位ADC家族AD771X系列中的新品,適用于低頻、高精度工業(yè)級(jí)轉(zhuǎn)換。該器件具有完整的模擬前端,可以直接測(cè)量傳感器輸出的直流微弱信號(hào),轉(zhuǎn)換精度達(dá)到24位無(wú)誤碼。采用三線串行口與微控制器連接,通過(guò)軟件編程可以對(duì)增益、信號(hào)極性、輸入通道作出設(shè)置。該芯片具有自校準(zhǔn)、系統(tǒng)校準(zhǔn)和背景校準(zhǔn)功能,可以消除零點(diǎn)誤差、滿量程誤差及溫度漂移的影響。
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評(píng)論