這里介紹的便攜式電子手提秤具有稱重精度高、簡單實(shí)用、攜帶方便、成本低等特點(diǎn),很適合家庭購物使用。 工作原理 本裝置由稱重傳感器、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換和液晶顯示電路四部分組成,電路如圖所示。圖中E為9V疊層電池,R1~R4為稱重傳感器的4片電阻應(yīng)變片,R5、R6與RPI組成零件調(diào)整電路,當(dāng)載荷為零時,調(diào)節(jié)RPI使液晶顯示屏顯示零。IC1、IC2為雙運(yùn)放集成電路LM358中的兩個單元電路。A1、A2組成了一個對稱的同相放大器,A/D轉(zhuǎn)換器采用了7106雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器。液晶顯示屏采用3-1/2液晶顯示片。根據(jù)手提秤的特點(diǎn),傳感器應(yīng)該選用S型稱重傳感器,但是S型稱重傳感器成品的價格較高,為了降低成本,可用半成品CHBL3型雙孔懸臂梁稱重傳感器進(jìn)行改制。CHBL3型傳感器以雙孔懸臂梁作為彈性體,彈性體上貼四片箔式電阻應(yīng)變片R1~R4。小量程稱重傳感器常采用雙孔懸臂梁傳感器,它的結(jié)構(gòu)和接線如圖所示。 如果載荷P安放在秤盤上,載荷P簡化為作用在彈性元件端部的一個力偶M,如圖所示。這種傳感器的特點(diǎn)是載荷P準(zhǔn)S型傳感器安放在任何位置都不影響輸出值。根據(jù)這一特點(diǎn),我們只要稍作修改就可以制成一個準(zhǔn)S型傳感器,修改后的結(jié)構(gòu)如圖所示。從圖中可以看出,重力P的中心在中線上,這樣S型傳感器安放在手提秤的外殼中,重力P的中心也在外殼的鉛垂中心線上。改裝后的準(zhǔn)S型傳感器的電橋輸出電壓為V0。放大電路與7106的連接圖如圖所示,A1和A2組成對稱型同相放大電路,輸入電阻很高。由于結(jié)構(gòu)對稱,在輸出端它們的溫度漂移被相互抵消。 A/ D轉(zhuǎn)換器7106是一個雙積分型的A/D轉(zhuǎn)換器。該轉(zhuǎn)換器精度高,它帶有輸出譯碼器,可直接驅(qū)動液晶顯示器。7106與液晶顯示器被設(shè)計成一個量程為200mV的電壓表。便攜式電子手提秤的量程為skg,稱重傳感器在5kg時的輸出約為4.6mV。圖為A/D轉(zhuǎn)換與液晶顯示驅(qū)動的原理圖。 |