基于应变片的电子秤实验系统设计
基于应变片的电子秤实验系统设计
【摘要】本文介绍了一款基于应变片的数字显示电子秤实验系统的设计和制作，系统由传感器检测电路、检测信号放大电路、检测信号转换电路和显示电路组成。该设计是为了配合传感器相关教学来进行的，注重系统的模块化和输入输出的相对独立性。文中重点介绍了应变片传感器的制作过程和要点，以及针对应变片传感器的电路调试的步骤和要领。
【关键词】应变片; 称重传感器; 信号整理;A/D转换
Abstract ：A strain-gauge-based electronic scale experimental system is introduced which is composed of sensor detecting circuit ，signal amplifying and conditioning ， signal converting and MCU with a LCD displaying modules.The aim of this design is to practice the project-oriented teaching section of strain-gauge sensor.The system is set into several modules with I/Os to enhance the practicing and understanding. The steps and key points to work out a weighting sensor with strain-gauges and load cell are emphasized.
Keywords ：Strain Gauge;Weighting Sensor;Signal Conditioning;A/D Converting
为了配合面向电子信息工程技术专业学生的《传感器技术与测控》课程关于应变片传感器的项目式教学，设计了这个利用基于应变计的称重传感器构成的数字显示电子秤原型系统。
系统按照传感与检测系统的划分方法，分为传感器、传感信号调理、信号采集、信号数据处理及显示几个部分，帮助学生加深对传感器和处理系统的领会和理解。
电路由传感器检测电路、检测信号放大电路、检测信号转换电路和显示电路组成，如图1所示。
图1 系统组成框图
其中，①电阻应变式传感器由4只构成电桥电路的应变计组成的构成称重传感器，完成将压力转换为电压信号; ②差动放大电路由较为成熟的由运算放大器构成的测量放大器（也称为仪表放大器）实现; ③A/D转换电路简单地由一个8位并行A/D转换芯片来完成，便于调试和掌握该芯片的应用; ④单片机实现系统的控制; ⑤键盘由4x4矩阵键盘实现，利于学习者掌握键盘扫描的原理和实现; ⑥LCD 显示由LCD12864模块实现。
1. 称重传感器的制作
称重传感器的核心元件是电阻应变式传感器，它是一种利用电阻应变效应，