電子秤實(shí)驗(yàn)報(bào)告
便攜式電子秤的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
班 級(jí):
學(xué) 號(hào):
姓 名:
摘 要
手提電子秤具有稱重精確度高，簡單實(shí)用，攜帶方便成成本低，制作簡單，測(cè)量準(zhǔn)確，分辨率高，不易損壞和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。是家庭購物使用的首選。本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟?通過對(duì)便攜式電子秤的設(shè)計(jì)與制作,了解電阻應(yīng)變片的工作原理,掌握其使用方法;掌握數(shù)碼顯示電路的設(shè)計(jì)使用方法;掌握模數(shù)轉(zhuǎn)換器、儀用放大器的使用方法；掌握電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法，培養(yǎng)提高綜合利用多學(xué)科相關(guān)知識(shí)進(jìn)行初步工程設(shè)計(jì)與實(shí)際裝調(diào)系統(tǒng)電路的能力。本次便攜式電子秤設(shè)計(jì)采用箔式電阻應(yīng)變片E350~ZAA作為傳感器，將力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，差動(dòng)電路采用INA114來放大微小電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換電路采用雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，顯示電路采用LED數(shù)碼管。最終實(shí)現(xiàn)了將被稱重物體的質(zhì)量顯示在數(shù)碼管上的功能，稱重范圍為2kg以內(nèi)，單位為g。經(jīng)過最終測(cè)量，所設(shè)計(jì)制作完成的電子秤稱重最大絕對(duì)誤差為5g，
關(guān)鍵詞：便攜式； 電子秤； 應(yīng)變片； 7107
一、 設(shè)計(jì)選題及設(shè)計(jì)任務(wù)要求
設(shè)計(jì)選題：便攜式電子秤的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
任務(wù)與要求：
設(shè)計(jì)一個(gè)LED數(shù)碼顯示的便攜式電子秤，要求如下
1． 采用電阻應(yīng)變式傳感器
2． 稱重范圍為0 ~ 2kg
3． 測(cè)量精度：不低于20克
二、 方案設(shè)計(jì)與論證
設(shè)計(jì)方案：
方案一：基于單片機(jī)的便攜式電子秤
1） 原理框圖
圖1-1 基于單片機(jī)的便攜式電子秤原理框圖
2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、工作原理及單片機(jī)程序流圖
稱重傳感器根據(jù)壓力的變化提供相應(yīng)的線性變化的電信號(hào)，該電信號(hào)經(jīng)過高精度差動(dòng)放大器放大。輸入給雙積分型模數(shù)轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)可直接由單片機(jī)以串行方式讀入。
單片機(jī)選用STC89C52型單片機(jī)，P0口定義為輸出口，其中P0.0~P0.6輸出要顯示數(shù)據(jù)的段碼。P1口中的P1.0~P1.3也定義為輸出，顯示輸出數(shù)據(jù)的位碼。顯示器用動(dòng)態(tài)掃描。
3） 該設(shè)計(jì)方案優(yōu)缺點(diǎn)
a.優(yōu)點(diǎn)：該系統(tǒng)采用了單片機(jī)作為顯示模塊的驅(qū)動(dòng)電路，具有較好的系統(tǒng)擴(kuò)展性，在顯示壓力的同時(shí)，還可以通過單片機(jī)的其他管腳輸出信號(hào)以達(dá)到的功能的擴(kuò)展。例如，在平時(shí)日常使用外，也可以作為工程應(yīng)用中顯示及反饋模塊，通過對(duì)壓力測(cè)量進(jìn)行閾值的設(shè)定，來判定是否對(duì)系統(tǒng)的輸入進(jìn)行修正。
b.缺點(diǎn)：
系統(tǒng)的組成模塊相對(duì)較多，在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)較多問題，也提高了系統(tǒng)的成本。并且單片機(jī)的編程時(shí)將會(huì)需要大量的時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)定比較困難。不適合僅僅應(yīng)用為日常生活。
方案二：基于普通A/D轉(zhuǎn)換器及編碼器的便攜式電子秤
1） 原理框圖
圖1-2基于普通A/D轉(zhuǎn)換器及編碼器的便攜式電子秤原理框圖
2） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、工作原理
壓力傳感器實(shí)現(xiàn)壓電轉(zhuǎn)換，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。經(jīng)過高精度差動(dòng)放大器放大后。輸入給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),由該數(shù)字信號(hào)控制編碼器的編碼，從而控制數(shù)碼管顯示。
3） 設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)該
a. 優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)模塊的功能單一，且沒有復(fù)雜的編程問題。在整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，可以比較方便的對(duì)每個(gè)模塊 進(jìn)行測(cè)試，能夠迅速找到出現(xiàn)問題的模塊。比較容易制作。
b. 缺點(diǎn)：使用的芯片較多，信號(hào)的噪聲較大，且數(shù)碼管與編碼器的電路比較繁雜，在實(shí)際焊接中容易出現(xiàn)問題。
方案三：基于普通ICL7107的便攜式電子秤
1） 原理框圖
圖1-3 基于普通ICL7107的便攜式電子秤原理框圖
2） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、工作原理
壓力傳感器實(shí)現(xiàn)壓電轉(zhuǎn)換，將壓力轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。經(jīng)過高精度差動(dòng)放大器放大后。輸入給模數(shù)轉(zhuǎn)換器，從而控制數(shù)碼管顯示。
3） 該設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
a. 優(yōu)點(diǎn)：每個(gè)模塊的功能單一，且沒有復(fù)雜的編程問題。ICL7107可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，在整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí)，可以比較方便的對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行測(cè)試，能夠迅速找到出現(xiàn)問題的模塊。比較容易制作。
b. 缺點(diǎn)：功能單一，僅能作為日常生活使用。不可有其他的功能擴(kuò)展。 方案論證：
方案介紹中時(shí)已經(jīng)對(duì)每個(gè)方案的優(yōu)劣進(jìn)行了闡述。通過下表對(duì)每種方案的突出特點(diǎn)進(jìn)行比較。
綜述：
鑒于本實(shí)驗(yàn)僅要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)普通功能的電子秤，沒對(duì)其有更高的要求，所以方案一并不是十分合適，它的制作流程過于復(fù)雜，難以調(diào)試，且成本較高。所以這里并不采用方案一。
對(duì)于方案二，它的電路連接與方案三相比較為復(fù)雜。且功能模塊也較多，沒有方案三易于調(diào)試。成本也相對(duì)較高。這里也不采用。
綜上所述，本次實(shí)驗(yàn)選擇實(shí)驗(yàn)三為最終的設(shè)計(jì)方案。
三、 單元電路設(shè)計(jì)與分析
1. 測(cè)量電路：
電阻應(yīng)變式傳感器可將被測(cè)物理量的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化 , 再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路而最后顯示或記錄被測(cè)量值的變化。在這里，我們用電阻應(yīng)變式傳感器作為測(cè)量電路的核心。并應(yīng)根據(jù)測(cè)量對(duì)象的要求，恰當(dāng)?shù)剡x擇精度和范圍度。
（1）電阻應(yīng)變式傳感器的組成以及原理：
電阻應(yīng)變式傳感器簡稱電阻應(yīng)變計(jì)。當(dāng)將電阻應(yīng)變計(jì)用特殊膠劑粘在被測(cè)構(gòu)件的表面上時(shí)，則敏感元件將隨構(gòu)件一起變形，其電阻值也隨之變化，而電阻的變化與構(gòu)件的變形保持一定的線性關(guān)系，進(jìn)而通過相應(yīng)的二次儀表系統(tǒng)即可測(cè)得構(gòu)件的變形。通過應(yīng)變計(jì)在構(gòu)件上的不同粘貼方式及電路的不同聯(lián)接，即可測(cè)得重力、變形、扭矩等機(jī)械參數(shù)
（2）電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路：
圖2-1電阻應(yīng)變式傳感器的測(cè)量電路
電阻應(yīng)變片的電阻變化范圍為0.0005—0.1歐姆。所以測(cè)量電路應(yīng)當(dāng)能精確測(cè)量出很小的電阻變化，在電阻應(yīng)變傳感器中做常用的是橋式測(cè)量電路。 橋式測(cè)量電路有四個(gè)電阻，電橋的一個(gè)對(duì)角線接入工作電壓E，另一個(gè)對(duì)角線為輸出電壓Uo。其特點(diǎn)是：當(dāng)四個(gè)橋臂電阻達(dá)到相應(yīng)的關(guān)系時(shí)，電橋輸出為零，否則就有電壓輸出，可利用靈敏檢流計(jì)來測(cè)量，所以電橋能夠精確地測(cè)量微小的電阻變化。 測(cè)量電橋如圖2-1
它由箔式電阻應(yīng)變片電阻R1、R2、R3、R4組成測(cè)量電橋，測(cè)量電橋的電源由穩(wěn)壓電源E供給。物體的重量不同，電橋不平衡程度不同，指針式電表指示的數(shù)值也不同�；瑒�(dòng)式線性可變電阻器RP1作為物體重量彈性應(yīng)變的傳感器，組成零調(diào)整電路，當(dāng)載荷為0時(shí)，調(diào)節(jié)RP1使數(shù)碼顯示屏顯示零。這里若考慮系統(tǒng)高穩(wěn)定性，可選用E350－ZAA的2kg稱重傳感器。E350－ZAA表示圖形如下：
圖2-2 E350－ZAA實(shí)物圖型
由圖可知上下各貼一個(gè)電阻應(yīng)變片，組成半橋測(cè)量電路，記兩個(gè)電阻應(yīng)變片分別是、
設(shè)計(jì)時(shí)要求：R5=R6;
△R1=△R4=△R;
2. 差動(dòng)放大電路：
原理：
由于應(yīng)變片收到力作用阻值變化很小，輸出電壓也很微弱，只有幾mV，必須通過一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求。因此本次設(shè)計(jì)中，要求用一個(gè)放大電路，即差動(dòng)放大電路，主要的元件為差動(dòng)放大器。
圖2-3 差動(dòng)放大電路結(jié)構(gòu)圖
放大倍數(shù)的推導(dǎo)過程：
在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。儀表儀器放大器的選型很多，在這里使用一種用途非常廣泛的放大器，業(yè)自動(dòng)控制、儀器儀表、電氣測(cè)量等數(shù)字采集的系統(tǒng)就是典型的差動(dòng)放大器INA126P。它只需高精度和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。廣泛應(yīng)用于工中。原理框圖及封裝圖如下：
圖2-4 INA126P原理圖
根據(jù)差動(dòng)放大器原理可計(jì)算出：
圖2-5 INA126P封裝圖
3. A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路：
A/D轉(zhuǎn)換的作用是進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，把接收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出。在選擇A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，先要確定A/D轉(zhuǎn)換的位數(shù)，該設(shè)計(jì)運(yùn)用的是雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107，A/D轉(zhuǎn)換誤的位數(shù)確定與整個(gè)測(cè)量控制系統(tǒng)所需測(cè)量控制的范圍和精度有關(guān)，系統(tǒng)精度涉及的環(huán)節(jié)很多，包括傳感器的變換精度，信號(hào)預(yù)處理電路精度A/D轉(zhuǎn)換器以及輸出電路等。
（1）ICL7107雙積分型的A／D轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)：
① ICL7107是31/2位雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器，屬于CMOS大規(guī)模集成電路，它的最大顯示值為士1999，最小分辨率為100uV，轉(zhuǎn)換精度為0.05士1 個(gè)字。
② 能直接驅(qū)動(dòng)共陽極LED數(shù)碼管，不需要另加驅(qū)動(dòng)器件，使整機(jī)線路簡化，采用士5V兩組電源供電，并將第21腳的GND接第30腳的IN 。
③ 在芯片內(nèi)部從V+與COM之間有一個(gè)穩(wěn)定性很高的2.8V基準(zhǔn)電源，通過電阻分壓器可獲得所需的基準(zhǔn)電壓VREF 。
④ 能通過內(nèi)部的模擬開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)零和自動(dòng)極性顯示功能。
⑤ 輸入阻抗高，對(duì)輸入信號(hào)無衰減作用。
⑥ 整機(jī)組裝方便，無需外加有源器件，配上電阻、電容和LED共陽極數(shù)碼管，就能構(gòu)成一只直流數(shù)字電壓表頭。
⑦ 噪音低，溫漂小，具有良好的可靠性，壽命長。
⑧ 芯片本身功耗小于15mw（不包括LED）。
⑨ 不設(shè)有一專門的小數(shù)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。使用時(shí)可將LED共陽極數(shù)數(shù)碼管公共陽極接V+.
⑩ 可以方便的進(jìn)行功能檢查。
(2) ICL7107引腳功能
V＋和V-分別為電源的正極和負(fù)極，
A1-G1,A2-G2,A3-G3：分別為個(gè)位、十位、百位筆畫的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，依次接個(gè)位、十位、百位LED顯示器的相應(yīng)筆畫電極。
AB4：千位筆畫驅(qū)動(dòng)信號(hào)。接千位LEO顯示器的相應(yīng)的筆畫電極。
POL：液晶顯示器背面公共電極的驅(qū)動(dòng)端，簡稱背電極。
Oscl-OSc3 ：時(shí)鐘振蕩器的引出端，外接阻容或石英晶體組成的振蕩器。
COM ：模擬信號(hào)公共端，簡稱“模擬地”，使 用時(shí)一般與輸入信號(hào)的負(fù)端以及基準(zhǔn)電壓的負(fù)極相連。
TEST ：測(cè)試端，該端經(jīng)過500歐姆電阻接至邏輯電路的公共地，故也稱“邏輯地”或“數(shù)字地”。當(dāng)其接高電平時(shí)數(shù)碼管全亮。
VREF＋ VREF- ：基準(zhǔn)電壓正負(fù)端。
CREF：外接基準(zhǔn)電容端。
INT：27是一個(gè)積分電容器，必須選擇溫度系數(shù)小不致使積分器的輸入電壓產(chǎn)生漂移現(xiàn)象的元件
IN＋和IN- ：模擬量輸入端，分別接輸入信號(hào)的正端和負(fù)端。
AZ：積分器和比較器的反向輸入端，接自動(dòng)調(diào)零電容CAz 。BUF：緩沖放大器輸出端，接積分電阻Rint。
(3) ICL7107的工作原理
雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107是一種間接A/D轉(zhuǎn)換器。它通過對(duì)輸入模擬電壓和參考電壓分別進(jìn)行兩次積分，將輸入電壓平均值變換成與之成正比的時(shí)間間隔，然后利用脈沖時(shí)間間隔，進(jìn)而得出相應(yīng)的數(shù)字性輸出。
ICL7107包括積分器、比較器、計(jì)數(shù)器，控制邏輯和時(shí)鐘信號(hào)源。積分器是A/D轉(zhuǎn)換器的心臟，在一個(gè)測(cè)量周期內(nèi)，積分器先后對(duì)輸入信號(hào)電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行兩次積分。比較器將積分器的輸出信號(hào)與零電平進(jìn)行比較，比較的結(jié)果作為數(shù)字電路的控制信一號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)源的標(biāo)準(zhǔn)周期Tc 作為測(cè)量時(shí)間間隔的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。它是由內(nèi)部的兩個(gè)反向器以及外部的RC組成的。其振蕩周
期
。
(4). 顯示電路
顯示部分可以將處理得出的信號(hào)在顯示器上顯示，讓人們直觀的看到被測(cè)體的質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)采用LED數(shù)碼管，LED數(shù)碼管具有功耗低的特點(diǎn)。
本設(shè)計(jì)中LED顯示電路采用4個(gè)1位的.共陽數(shù)碼管。其原理圖如下：
圖2-6 共陽數(shù)碼管原理圖
要點(diǎn)：
（1）.辨認(rèn)引腳：芯片的第一腳，是正放芯片，面對(duì)型號(hào)字符，然后，在芯片的左下方為第一腳。
（2）.關(guān)鍵點(diǎn)的電壓：芯片第一腳是供電，正確電壓是 DC-5V 。第 36 腳是基準(zhǔn)電壓，正確數(shù)值是 100mV，第 26 引腳是負(fù)電源引腳，正確電壓數(shù)值是負(fù)的。芯片第 31 引腳是信號(hào)輸入引腳，可以輸入 ±199.9mV 的電壓。在一開始，可以把它接地，造成“0”信號(hào)輸入，以方便測(cè)試。
（3）.注意芯片 27,28,29 引腳的元件數(shù)值，它們是 0.22uF,47K,0.47uF 阻容網(wǎng)絡(luò)，這三個(gè)元件屬于芯片工作的積分網(wǎng)絡(luò)，不能使用磁片電容。芯片的 33 和 34 腳接的 104 電容也不能使用磁片電容。
（4）.注意接地引腳：芯片的電源地是 21 腳，模擬地是 32 腳，信號(hào)地是 30 腳，基準(zhǔn)地是 35 腳，通常使用情況下，這 4 個(gè)引腳都接地。
（5）.比例讀數(shù)：把 31 腳與 36 腳短路，就是把基準(zhǔn)電壓作為信號(hào)輸入到芯片的信號(hào)端，這時(shí)候，數(shù)碼管顯示的數(shù)值最好是 100.0 ，通常在 99.7 － 100.3 之間，越接近 100.0 越好。這個(gè)測(cè)試是看看芯片的比例讀數(shù)轉(zhuǎn)換情況，與基準(zhǔn)電壓具體是多少 mV 無關(guān)，也無法在外部進(jìn)行調(diào)整這個(gè)讀數(shù)。如果差的太
多，可以通過調(diào)節(jié)與36腳與+5V之間的電位器使36腳的電壓接近100mV。
圖2-7 ICL7107的引腳圖及典型電路
ICL7107的引腳圖及典型電路以及各電阻電容參數(shù)如圖3-4-1所示
四·安裝調(diào)試及測(cè)量數(shù)據(jù)分析
1.組成
本裝置由稱重傳感器、差分放大電路、A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)碼顯示電路四部分組成，總體電路圖見附錄。R1~R4為稱重傳感器的4片電阻，其中R1、R4為箔式電阻應(yīng)變片。R5、R6與Rp1組成零調(diào)整電路（當(dāng)載荷為零時(shí)，調(diào)節(jié)Rp1（原理圖中為R8）使數(shù)碼管顯示為零）。放大電路采用集成儀用放大器INA126P，電位器RG(原理圖中為R10)用來調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。A／D轉(zhuǎn)換器采用了ICL7107雙積分型A／D轉(zhuǎn)換器。顯示屏采用4個(gè)單位共陽極數(shù)碼管。根據(jù)電路圖將個(gè)單元電路中各部件焊接在印制板上。
2.各單元電路安裝及數(shù)據(jù)測(cè)量過程
（1） A/D轉(zhuǎn)換電路及數(shù)碼管顯示單元電路的安裝及數(shù)據(jù)測(cè)量
將A/D轉(zhuǎn)換電路及數(shù)碼管顯示電路焊接好后，對(duì)此部分電路進(jìn)行測(cè)試：
將1腳接+5V電壓，26腳接-5V電壓，21腳與30腳短接并接地，調(diào)節(jié)電位器R4的阻值使36腳電壓為100mV。把 31 腳與 36 腳短路，實(shí)驗(yàn)中觀察到此時(shí)數(shù)碼管顯示在100與100.2間跳動(dòng)，在正常范圍99.7-100.3實(shí)驗(yàn)，說明芯片狀況良好。斷開31與36引腳，向31腳加不同的電壓信號(hào)，觀察數(shù)碼管顯示情況，得到一組數(shù)據(jù)如下表所示
表1-2 A/D轉(zhuǎn)換電路輸入信號(hào)及數(shù)碼管顯示關(guān)系
由上表可知，ICL7107在誤差允許范圍內(nèi)比例關(guān)系很好，基本滿足了數(shù)碼管顯示與輸入電壓數(shù)值上10倍的關(guān)系
（2） 差動(dòng)放大電路單元安裝及數(shù)據(jù)測(cè)量
在INA114P的1、8兩個(gè)引腳跨接10kΩ電位器RG(原理圖中為R10)。所有焊點(diǎn)焊好后將4腳接-5V，7腳接+5V，5腳接地，然后從2、3腳給輸入信號(hào)，注意正負(fù)極性，測(cè)量6腳與5腳之間的輸出信號(hào)。測(cè)出一組輸出數(shù)據(jù)如下表所示：
表1-3 差動(dòng)發(fā)達(dá)電路輸入與輸出關(guān)系表
由上表可算得差放的放大倍數(shù)為：82.5 由公式
可算得RG=1.03K
（3） 傳感器電路安裝及數(shù)據(jù)測(cè)量
按電路圖焊接好箔式電阻應(yīng)變片E350－ZAA與調(diào)零電路。
在E350－ZAA兩端加上+5V電壓，用萬用表測(cè)量輸出端信號(hào)，當(dāng)應(yīng)變片上不受力時(shí)調(diào)節(jié)Rp1，使輸出電壓為零。在應(yīng)變電阻傳感器上放質(zhì)量不同的重物，記錄輸出電壓信號(hào)。由于實(shí)驗(yàn)室中只有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)400g重物，因此連同不放重物時(shí)只能得到傳感器電路3組輸入輸出數(shù)據(jù)，見下表：
由表格可知：輸出電壓信號(hào)與傳感器所承受質(zhì)量近似成正比
3.系統(tǒng)整體電路安裝及數(shù)據(jù)測(cè)量
將各單元電路按照原理電路圖焊接起來組成整體電路，將+5V電源、-5V電源以及地端分別接在便攜式電子秤系統(tǒng)電路的響應(yīng)輸入端。
調(diào)試過程：
（1）首先在秤體上無負(fù)載時(shí)調(diào)整Rp1(原理圖中為R8)，使顯示器準(zhǔn)確顯示零。
（2）在秤體上放置400g重物，再調(diào)整Rp2(原理圖中為R10)，使數(shù)碼管顯示400。（調(diào)節(jié)Rp2增益比）
（3）將重物拿下，觀察數(shù)碼管是否顯示在0附近。若相差超過20則繼續(xù)調(diào)節(jié)Rp1（原理圖中為R8）至0左右。
（4）重新進(jìn)行2、3步驟，直到數(shù)碼管顯示質(zhì)量誤差在20g以內(nèi)，越精確越好。
數(shù)據(jù)測(cè)量及計(jì)算過程
電子秤所放重物質(zhì)量與數(shù)碼管顯示數(shù)值如下表所示
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根據(jù)表中所測(cè)量記錄的實(shí)際數(shù)據(jù)
最大絕對(duì)誤差為： 5g 滿足設(shè)計(jì)要求測(cè)量精度不低于20g。
五 結(jié)果分析
通過對(duì)各單元電路的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可得出結(jié)論：各部分單元電路線性度都良好偏差較小，級(jí)聯(lián)后電子秤整體狀況良好，精度較高。
實(shí)驗(yàn)中仍然有誤差的存在，主要原因包括外界噪聲的干擾，萬用表測(cè)量誤差，儀用放大器零點(diǎn)漂移，電阻電容等器件精度不高等原因。
六 結(jié)束語
隨著集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，使電子儀器的整體水平發(fā)生巨大變化。越來越多的領(lǐng)域需要用到各類集成芯片。傳感器作為測(cè)控系統(tǒng)中對(duì)象信息的入口，越來越受到人們的關(guān)注。傳感器好比人體“五官”的工程模擬物，它是一種能將特定的被測(cè)量信息（物理量、化學(xué)量、生物量等）按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種可用信號(hào)輸出的器件或裝置。本次課設(shè)中的手提電子秤就是在以上儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)而成的。因此，只有充分了解有關(guān)集成芯片、傳感器以及各部分之間的關(guān)系才能達(dá)到要求。
首先是傳感器的精密度，它將直接影響電子秤的稱重準(zhǔn)確度。課程設(shè)計(jì)時(shí)由于傳感器發(fā)出的信號(hào)不是很穩(wěn)定，所以電子秤實(shí)驗(yàn)報(bào)告稱重時(shí)數(shù)碼管有一定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)跳動(dòng)。如果使用精密度較高的傳感器，效果會(huì)好的多。其次是數(shù)據(jù)采集處理階段，此階段是對(duì)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行量化、采集，主要分為信號(hào)放大、采集，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。該階段需注意的地方是對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大時(shí)，應(yīng)選取合適的運(yùn)算放大電路。最好是預(yù)先計(jì)算好應(yīng)放大的倍數(shù)，以便選取。另外進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，選取適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系數(shù)，使輸出滿足量程要求。 參考文獻(xiàn):
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附 錄1元器件清單表
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附錄2：電路原理圖
PCB圖：
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