电子行业企业管理数字式电子秤.pdf

电子行业企业管理数字式电子秤 1 前言 称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科 研、交通、内外贸易等各个领域，与人民的生活紧密相连。电子秤是电子衡器中的一 种，衡器是国家法定计量器具，是国计民生、国防建设、科学研究、内外贸易不可缺 少的计量设备，衡器产品技术水平的高低，将直接影响各行各业的现代化水平和社会 经济效益的提高。称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统 和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到 了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企 业管理、改善经营管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域， 取得了显著的经济效益。因此，称重技术的研究和衡器工业的发展各国都非常重视。 50 年代中期电子技术的渗入推动了衡器制造业的发展。60 年代初期出现机电结合式 电子衡器以来，经过40 多年的不断改进与完善，我国电子衡器从最初的机电结合型 发展到现在的全电子型和数字智能型。现今电子衡器制造技术及应用得到了新发展。 电子称重技术从静态称重向动态称重发展：计量方法从模拟测量向数字测量发展；测 量特点从单参数测量向多参数测量发展，特别是对快速称重和动态称重的研究与应用。 通过分析近年来电子衡器产品的发展情况及国内外市场的需求，电子衡器总的发展趋 势是小型化、模块化、集成化、智能化；其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳定 性高、可靠性高；其功能趋向是称重计量的控制信息和非控制信息并重的“智能化” 功能；其应用性能趋向于综合性和组合性。 2 整体方案设计 2.1 方案设计 本设计整体思路：当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传 递到称重传感器，传感器随之产生力－电效应，将物体的重量转换成与被称物体 重量成一定函数关系(一般成正比关系)的电信号。然后通过系列转换，输出显示 结果 方案一：利用单片机，实现称重、显示、报警等功能。 图2.1 方案一框图 方案二：直接使用放大系统经A/D 转换器显示。 A/D 传感器 放大系统 显示 图2.2 方案二框图 切换量程 2.2 方案比较 方案一中利用电阻应变片式传感器采集因压力变化产生的电压信号，经过电 压放大电路放大，滤波，然后再经过模数转换器转换为数字信号，最后把数字信 号送入单片机，单片机经过相应的处理后，得出当前所称物品的重量及总额，然 后再显示出来。 方案二中较为简单，但实现功能较差，不容易达到设计精度要求。 2.3 方案选择 综上所述,本课题的主要设计思路是：利用电阻应变片式传感器采集因压力 变化产生的电压信号，经过电压放大电路放大，滤波，然后再经过模数转换器转 换为数字信号，最后把数字信号送入单片机，单片机经过相应的处理后，得出当 前所称物品的重量及总额，然后再显示出来。此外，还可通过键盘设定所称物品 的价格。 这种高精度智能电子秤体积小、计量准确、携带方便,集重量称量功能与价 格计算功能于一体,能够满足商业贸易和居民家庭的使用需求，因此选用方案一 作为本设计的设计方案。 3 系统方案设计 3.1 传感器的选择 在本设计中，传感器是个十分重要的元件，因此对传感器的选择也显得十分重要。 不仅要注意其量程和参数，还要考虑与其相配置的各种电路的设计的难易程度和设计 性价比等等。 3.1.1 称重传感器的主要性能指标 （1）传感器的输出灵敏度 传感器在额定载荷作用下，供桥电压为 1V 时的输出电压，单位为（mV/V ）。在 任一载荷下，传感器的输出电压 =所加载荷 * 供桥电压 * 输出灵敏度/额定载荷。 （2）非线性 传感器承受载荷与其相应输出电压之间并非成完全的线性关系，由此而造成的误 差称为传感器的非线性误差。 （3）不重复性 在同一环境条件下，对传感器反复施加某载荷时，其每次输出的电压值不尽相 同，这种现象称为传感器的不重复性。 （4）零点不平衡输出