電子秤的設計研究
理論研究
作者：李光漢
摘要 本文設計的電子稱以單片機為主要部件，用C語言進行軟件設計，硬件則以雙孔梁，放大係統，A/D轉換係統，數碼管顯示係統的五部分組成，通過電路輸出電壓和標準重量的線性關係，建立具體的數學模型，將電壓量綱（V）轉換成重量綱（g）即成為一台原始的電子稱，最後將所得的重量通過數碼管顯示出來。本文設計的電子秤雖然是一個極其簡單的儀器，但是通過它可以更深入的了解儀器的工作原理以及其優異的性能。
關鍵詞 電子秤；單片機；雙孔梁；放大器；A/D轉換；數碼管
中圖分類號TH715 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）77-0051-02
0 引言
在我們生活中經常都需要測量物體的重量，於是就用到稱，但是隨著社會的進步，科學的發展，我們對其要求操作方便，易於識別。隨著計量技術和電子技術的發展，電子稱向提高精度和降低成本方向發展的趨勢對低成本，高性能模擬信號處理器件需求的增加，通過近年來電子稱產品的發展情況及國內外市場的需求，電子稱總的發展趨勢是小型化，模塊化，集成化，智能化。
1 電子秤發展研究現狀
近幾年，我國的電子稱重係統從最初的機電組合型發展到現在的全電子型和數字智能型，電子稱重技術逐漸從靜態稱重到動態稱重發展，從模擬測量到數字測量發展，從單參數測量向多參數測量發展。在國際上一些發達國家在電子稱重力一麵，特別是在準確性和可靠性等方麵有了很大的提高，國外產品的品種和結構又有創新，技術功能和應用範圍不斷擴大。
隨著信息時代的到來在工業過程檢測和稱重計量與控製係統中，數字化電子稱和數字稱重係統的應用越來越多。作為一種計量手段，廣泛應用於工農業，科研，交通，內外貿易等各個領域，而且作為工業控製係統和商業管理係統的一個組成部分，它起到了縮短作業時間，改善操作條件，降低能源和材料的消耗，提高產品質量和加強企業管理，改善經營管理等多方麵的作用，稱重裝置的應用已經遍及到國民經濟各領域，取得了顯著的經濟效益。
2 電子稱設計方案分析
2.1 電子秤的設計要求及工作原理
係統分為三大模塊：數據采集模塊，控製模塊，數碼管顯示模塊。當物體放在秤盤上時，壓力施給雙孔梁，該雙孔梁發生形變，從而使阻抗發生變化，同時使激勵電壓發生變化，輸出電壓信號通常很小，需要前端信號處理電路進行準確性的放大，輸出一個變化的模擬信號。模擬信號通過A/D轉換成數字信號，轉換成便於處理的數字信號輸出到CPU運算控製。然後由數碼管顯示出來。
2.2 數據采集部分的方案確定
2.2.1 傳感器
現代科學技術的發展，將人類社會帶入了一個信息社會，在這個信息社會，人們獲取大量的信息，人們的生活主要是依靠對信息的開發、傳輸與處理，傳感器在這個信息的處理過程中占有很重要的位置，是感知與獲取信息的窗口，信息的檢測與離不開傳感器，所有科學研究和生產過程要獲取的信息都要通過傳感器轉換為易傳輸與處理的電信號，因此傳感器在加工處理信息的過程中處於十分重要的位置。