電子秤設(shè)計(jì)電路圖匯總（六款模擬電路設(shè)計(jì)原理圖詳解） - 全文

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（一）

工作原理

數(shù)顯電子秤電路原理如圖所示，其主要部分為電阻應(yīng)變式傳感器R1及IC2、IC3組成的測量放大電路，和IC1及外圍元件組成的數(shù)顯面板表。傳感器R1采用E350~ZAA箔式電阻應(yīng)變片，其常態(tài)阻值為350O。測量電路將R1產(chǎn)生的電阻應(yīng)變量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。IC3將經(jīng)轉(zhuǎn)換后的弱電壓信號(hào)進(jìn)行放大，作為A／D轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸入。IC4提供l、22V基準(zhǔn)電壓，它同時(shí)經(jīng)R5、R6及RP2分壓后作為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。3-1/2位A/D，轉(zhuǎn)換器ICL7126的參考電壓輸人正端，由RP2中間觸頭引入，負(fù)端則由RP3的中間觸頭引入。兩端參考電壓可對傳感器非線性誤差進(jìn)行適量補(bǔ)償。

元件選擇

1、IC1選用ICL7126集成塊；IC2、IC3選用高精度低溫標(biāo)精密運(yùn)放OP-07;IC4選用LM385－1、2V集成塊。

2、傳感器RI選用E350－ZAA箔式電阻應(yīng)變片，其常態(tài)阻值為350O。

3、各電阻元件宜選用精密金屬膜電阻。

4、RPI選用精密多圈電位器，RP2、RP3經(jīng)調(diào)試后可分別用精密金屬膜電阻代替。

5、電容中C1選用云母電容或瓷介電容。

制作與調(diào)試

該數(shù)顯電子秤外形可參考圖中形式。其中形變鋼件可用普通鋼鋸條制作，其方法是：首先將鋸齒打磨平整，再將鋸條加熱至微紅，趁熱加工成“U”形，并在對應(yīng)位置鉆孔，以便以后安裝。然后再將其加熱至呈橙紅色（得七八百攝氏度），迅速放人冷水中淬火，以提高硬度和強(qiáng)度，最后進(jìn)行表面處理工藝。秤鉤可用強(qiáng)力膠粘接于鋼件底部。應(yīng)變片則用專用應(yīng)變膠粘劑粘接于鋼件變形最大的部位（內(nèi)側(cè)正中）。這時(shí)其受力變化與阻值變化剛好相反。拎環(huán)應(yīng)用活動(dòng)鏈條與秤體連接，以便使用時(shí)秤體能自由下垂，同時(shí)拎環(huán)還應(yīng)與秤鉤在同一垂線上。

在調(diào)試過程中，應(yīng)準(zhǔn)備1千克及2千克標(biāo)準(zhǔn)砝碼各一，其過程如下：

1、首先在秤體自然下垂已無負(fù)載時(shí)調(diào)整RP1，使顯示器準(zhǔn)確顯示零。

2、再調(diào)整RP2，使秤體承擔(dān)滿量程重量（本電路選滿量程為2千克）時(shí)顯示滿量程值。

3、然后在秤鉤下懸掛1千克的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，觀察顯示器是否顯示1、000，如有偏差，可調(diào)整RP3值，使之準(zhǔn)確顯示1、000。

4、重新進(jìn)行2、3步驟，使之均滿足要求為止。

5、最后準(zhǔn)確測量RP2、RP3電阻值，并用固定精密電阻予以代替。

RP1可引出表外調(diào)整。測量前先調(diào)整RP1，使顯示器回零。

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（二）

該電子秤電路如圖所示。主集成城MC14433為A/D轉(zhuǎn)換集成塊，4511為LED顯示驅(qū)動(dòng)集成塊1413為位選片子，1403提供主集成電路一穩(wěn)定比較電壓，7650為斬波穩(wěn)零單片集成運(yùn)算放大器，放大傳感器輸出的電壓信號(hào)。傳感器用BLR型拉壓式傳感器，圖中RA、RB、RC、RD為傳感器中應(yīng)變電阻。穩(wěn)壓電路7805向整個(gè)電路提供5V電壓，7805的輸人電壓在8－15V時(shí)正常工作。也可用交流220V降壓、整流、濾波后，提供給儀器使用。

由于儀器用于精度較高場合，因此14433、1403、7650外圍的阻容元件，應(yīng)選用低溫度系數(shù)、熱穩(wěn)定性好的，電阻應(yīng)選用RJ金屬膜電阻。7650兩支1k的電阻差值和RE、RF兩電阻的差值應(yīng)小于l％，否則秤裝完后有可能調(diào)零時(shí)調(diào)不到零點(diǎn)。RE、RF阻值的取值范圍為幾十k到幾百k之間，視所選用的傳感器大小而定。傳感器量程小，如200kg，阻值就選小一些，量程大，如2000kg，阻值就選大一些。如要用小數(shù)點(diǎn)表示，小數(shù)點(diǎn)電阻接V＋，用小于200kg量程的傳感器時(shí)，接右邊數(shù)第一位前小數(shù)點(diǎn)，傳感器量程在200ks至2000kg之間時(shí)，小數(shù)點(diǎn)全不亮，最小分辨率為1kg。

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（三）

該電路是一個(gè)電子秤系統(tǒng)，它使用AD7190，超低噪聲，與內(nèi)部PGA的24位Σ-Δ型ADC。在AD7190簡化了電子秤的設(shè)計(jì)，因?yàn)樵撓到y(tǒng)的大部分組成部分，包括在芯片上。

在AD7190保持了完整的輸出數(shù)據(jù)率范圍從4.7赫茲的良好表現(xiàn)，至4.8千赫，這使得它能夠被用來在權(quán)衡，在更高的速度隨著經(jīng)營規(guī)模的低速稱重系統(tǒng)，如圖

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（四）

這個(gè)電路使用一個(gè)電位計(jì)作為重量的傳感元件。一個(gè)物體放在稱的上面，是電位計(jì)的滑臂產(chǎn)生位移。這個(gè)位移正比于物體的重量。然后這個(gè)位移電壓轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，再編碼，最后用數(shù)字電壓表顯示出來。

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（五）

家用電子秤的制作原理

工作原理

該文介紹的電子秤，其基本原理與普通的彈簧秤相似，即彈簧的應(yīng)變正比于物體的重量。但是，它與普通彈簧秤結(jié)構(gòu)不同，測量指示采用電子線路。電子秤的電原理圖如圖所示，它由電阻PR1、RP2、R1、R2組成測量橋，在橋的對角線上經(jīng)電阻RP3接指示微安表PA1；．測量橋的電源由參數(shù)穩(wěn)壓器Dw、VT1穩(wěn)定。滑動(dòng)式線性可變電阻器RP2作為物體重量彈性應(yīng)變的傳感器。物體的重量不同，彈簧壓縮應(yīng)變的程度個(gè)同，通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)，帶動(dòng)電位器RP2滑動(dòng)，測量橋中的RP2阻值變化，電橋不平衡程度不同，指針式電表指示的數(shù)值也不問。無負(fù)荷重量時(shí)，滑動(dòng)電阻器在測量橋中引入的阻值最大；滿測程（最大可測重量）時(shí)，RP2引入的阻值最小，指示達(dá)滿刻度。

電子秤的機(jī)械部分如圖所示，在金屬基板1上固定一個(gè)導(dǎo)向支柱2，在支柱上套上社套3，襯套支承彈簧7，而在彈簧上罩上壓套5，在壓套上再套上一個(gè)護(hù)筒4，在護(hù)筒上放置帶底座的塑料容器盤6。測量橋中的滑動(dòng)電阻器8（RP2）用彎角9固定在底座1上，RP2的滑動(dòng)臂伸入可移動(dòng)的護(hù)筒孔內(nèi)。結(jié)構(gòu)的高度與彈簧的剛性及選用的滑動(dòng)電阻器有關(guān)，彈簧的選取原則是：在最大測量物體重量時(shí)，彈簧的壓縮相對于滑動(dòng)電阻器RP2滑臂行程長度的50－6d％左右。為了在測重時(shí)自動(dòng)接通電源，在底板上固定一個(gè)用電磁繼電器彈簧片改制的接觸片10，與護(hù)簡之間的距離為0．5－lmm。

電子秤的電子線路部分，除滑動(dòng)電位器RP莉和指示電表PAl外，安裝在圖中所示的印制線路板上。

電子秤設(shè)計(jì)電路圖（六）

用單片機(jī)技術(shù)制作的智能電子秤電路板組件與稱重傳感器配合即可進(jìn)行物體的稱量?，F(xiàn)將本款稱重傳感器的技術(shù)參數(shù)及智能電子秤電路板組件介紹如下。

電路原理

下圖電路中，傳感器放大電路選用了CMOS四運(yùn)放LMC660AIM，具有極低的輸入偏置電流（典型值為2fA）和高達(dá)126dB的電壓增益、單電源供電，很適合作為稱重傳感器的放大電路。本電路只使用了四運(yùn)放中的一只即IC1A，其他三只運(yùn)放為防止干擾將其接成電壓跟隨器形式，并將其同相輸入端接地。

顯示模塊也可由常用的數(shù)字電路CD4094構(gòu)成，電路如下圖所示。

IC1A接成差動(dòng)輸入形式對稱重傳感器橋路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大，R2為運(yùn)放的反饋電阻、決定著該級放大器的電壓增益。Cl、C2、C3、C4均為濾波電容，Cl、C2可以濾除傳感器輸出信號(hào)中的高頻干擾，C3、C4濾除傳感器供電電源中的干擾。本電路中A/D轉(zhuǎn)換部分由于對速度要求不高，同時(shí)為降低成本，選用了壓頻轉(zhuǎn)換集成電路LM331，它具有外圍電路簡單，線形度好的優(yōu)點(diǎn)。在0-5V輸入時(shí)其輸出對應(yīng)頻率為0-l0kHz。

單片機(jī)的TO口在計(jì)數(shù)器模式下以1秒為時(shí)間段計(jì)數(shù)LM331的輸出脈沖，計(jì)數(shù)結(jié)果便為該次A/D轉(zhuǎn)換的值。單片機(jī)選用ATMEL公司的89C2051，其內(nèi)部程序空間為2K能滿足智能電子稱的編程要求。顯示部分采用了四位串行顯示模塊，它由專用的集成電路推動(dòng)四位數(shù)碼管，有三個(gè)輸入接口，即CLOCK-時(shí)鐘信號(hào)．DATE-數(shù)據(jù)信號(hào)，ON/OFF-顯示禁止信號(hào)。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿送人顯示緩存，顯示禁止信號(hào)高電平有效。

技術(shù)參數(shù)和功能：

1．稱量范圍：0-3000g·顯示精度：lg最大稱量誤差：±3g

2．零點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn)功能：電子秤在長期使用后如發(fā)現(xiàn)有零點(diǎn)偏移現(xiàn)象，按“置零”鍵，程序自動(dòng)完成零點(diǎn)校準(zhǔn)運(yùn)算并將新零點(diǎn)存人EEPROM中，同時(shí)數(shù)碼管顯示“----”、表示校準(zhǔn)過程完成。

3．斜率自動(dòng)校準(zhǔn)功能：電子秤長期使用后發(fā)現(xiàn)稱量不準(zhǔn)時(shí)，將一標(biāo)準(zhǔn)重量為2500g的物體放入托盤中，按“校準(zhǔn)”鍵，程序自動(dòng)完成斜率的校準(zhǔn)運(yùn)算并將新斜率存人EEPROM中，同時(shí)數(shù)碼管顯示“----”，表示校準(zhǔn)過程完成4．按鍵開關(guān)機(jī)功能：正常稱量狀態(tài)下按動(dòng)“開關(guān)”鍵一秒后，電子秤進(jìn)入關(guān)機(jī)狀態(tài)（關(guān)掉耗電較大的數(shù)碼管顯示部分，對電池供電較為實(shí)用）。關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按動(dòng)“開關(guān)”鍵一秒后，電子秤即可進(jìn)入正常稱量狀態(tài)。