基于嵌入式的高精度简易电子秤的研制

为研制一种具有物体称重、键盘输入、价格计算、显示、指示等功能的高精度简易电子秤,以TI公司32位单片机TM4C123GXL作为嵌入式主控核心。利用电阻应变式称重传感器的全桥式称重原理,及通过受力改变内部应变片的阻值使电路的输出电压与传感器所受压力成线性关系,建立相应数学模型。对传感器所测得的电压值进行模数转换,并将此转换数值与具体重量相对应,再把最终数值通过TFT彩屏实时显示。称重传感器在受压时形变量小从而使得输出电压信号微弱。故采用运放连接成差分放大电路,将其微弱信号进行放大处理再通过ADC将此模拟量转化为数字量,再输送给单片机。结果表明:该电子秤具有精度高、工作稳定等优点,实现了物重快速检测功能。     

基于PSф8的无线传输的太阳能衡器系统

本文介绍了集成高精度时间数字转换器(TDC)的PSф8单芯片衡器解决方案.阐述了PICOSTRAIN测量原理,给出了利用PSф8设计的符合OIML Ⅲ精度等级的衡器系统;本系统采用电阻应变式称重传感器,利用太阳能供电,通过2.4GHz频段进行数据无线传输.     

基于PSф8的无线传输的太阳能衡器系统

本文介绍了集成高精度时间数字转换器(TDC)的PSф8单芯片衡器解决方案.阐述了PICOSTRAIN测量原理,给出了利用PSф8设计的符合OIML Ⅲ精度等级的衡器系统;本系统采用电阻应变式称重传感器,利用太阳能供电,通过2.4GHz频段进行数据无线传输.     

称重传感器用电阻应变计的自补偿技术

电阻应变计是应变式称重传感器的核心部件,其工作特性和各项自补偿功能直接影响应变式称重传感器的准确度和稳定性,是应变式称重传感器质量控制的源头。为科学合理地选择应变式称重传感器用电阻应变计,了解电阻应变计的各项自补偿功能和应用原则,本文介绍了温度自补偿电阻应变计,蠕变自补偿电阻应变计,模量自补偿电阻应变计的工作原理、工艺特点、补偿性能、选用原则,并简要地介绍了温度互补型电阻应变计的补偿原理及应用技术。     

高压隔离开关触指压力测试仪的研制

从供电公司对高压隔离开关进行检修遇到的实际问题出发,研制了一种基于应变式称重传感器的开关触指压力检测装置。给出了装置的总体结构,包括模拟触头测量部分、连接手柄、信号线和显示器四部分。模拟触头测量部分包括应变式称重传感器、模拟触头板和垫片,将高压隔离开关触指压力通过应变式称重传感器测试输出;分析研究了该测试仪的硬件组成、电路结构、软件结构,并进行了标定和实测,结果表明,测试仪设计合理、结构紧凑、测量精准,为高压隔离开关的电力检修提供了有效支持。     

边界条件对衡器性能影响问题的探讨

一些问题随着衡器载重量的增加,出现在大型衡器的使用中。刘九卿老师在其编著的《电阻应变式称重传感器》一书中,介绍了多种称重传感器的边界条件问题。那么,大型衡器是否也存在边界条件的影响问题呢？这就是本文要探讨的核心。     

车辆电容称重装置研制

针对传统车辆称重装置存在的不足,开发了一种车辆电容称重装置,利用电容称重传感器输出电压来反映车辆载荷.该装置安装于车辆上,采用四相检测电荷转移式微电容测量电路测量电容传感器输出电压,利用基于USB接口的电容称重传感器特性测试系统采集数据,采用实验方法测量称重系统的静态特性并进行静态标定,同时从速度、加速度、振动等因素影响方面对动态特性作了测试与分析.结果表明:该装置不仅适用于静态测量,同时适用于动态测量,具有较好的应用和推广价值.     

电阻应变式称重传感器迟滞性建模及实验研究

针对由于电阻应变式称重传感器的迟滞性对称重系统造成的误差问题,对电阻应变式称重传感器的工作原理进行了分析,对电阻应变式称重传感器进行迟滞性补偿的Preisach模型数值实现方法进行了研究。提出了一种改进的Preisach模型数值实现方法,并给出了改进后模型的数学计算公式;利用西门子称重模块对改进前和改进后的Preisach模型数值实现方法进行了实验研究。研究结果表明:相较于改进前Preisach模型的数值实现方法,改进后的Preisach模型的数值实现方法,在增加状态载荷大于递减历史极大值和降低状态载荷小于递增历史极小值的情况下,其计算结果误差更小,实验中最大误差可由10.26%减小到1.66%;随着实验次数的增加,改进后的Preisach模型的数值实现方法有效地减小了误差的累加,为电阻应变式称重传感器的迟滞性提供更加准确的数学模型。     

一种智能化应变式称重传感器的设计

智能化称重传感器具有精度高,稳定性强、数字式输出以及非线性补偿等优点,在衡器制造行业中的应用越来越广泛,但国内相关产品的研发尚处起步阶段。提出一种数字式智能化应变式称重传感器,介绍了其硬件和软件设计,并给出了实验结果。通过实验数据可以证明,本设计的称重传感器样机整体精度较高,满足设计指标,具有一定的推广价值。     

基于应变式压力传感器的称重定量装置零点校准方法

称重定量装置零点校准的准确性,对高精密零件制造至关重要.以应变式压力传感器为基础元件,设计了一种称重定量装置零点校准方法.利用应变式压力传感器、电动型直线步进电机接入零点校准设备,并将传感器作为压力敏感元件,根据采集得到的称重定量装置内外压力,分析弹性变形应力、不同区域应力及余应力.通过分析计量误差来源,得到传感器输入...     

称重传感器供桥电压的补偿

本文分析了电阻应变式称重传感器应用中存在的供桥电压损耗问题及其对测量结果的影响,并就解决这一问题提出了供桥电压四线制补偿原理,具体阐述了采用这一原理的两种补偿方法:即供桥电压直接补偿法和比率补偿法,并对这两种补偿方法的具体电路进了分析和比较。     

谈谈振动时效及其在衡器制造中的应用

介绍了振动时效的原理、发展,讨论了振动时效在衡器产品的秤体及传感器制造中的应用,指出振动时效可提高大型衡器机械部分的质量,降低或消除大型衡器秤体焊接加工中的残余应力,消除称重传感器弹性体机械加工应力,提高称重传感器的技术指标.     

应变式称重传感器电路补偿与调整的理论基础

应变式称重传感器电路补偿与调整是研制与生产过程中的核心技术与关键制造工艺,科学、合理、可重复的电路补偿与调整工艺,是确保称重传感器准确度高、稳定性好的必要条件。本文从分析称重传感器电学原理的惠斯通电桥电路、圆柱式弹性元件的非线性误差入手,介绍了称重传感器零点温度补偿、零点输出调整、灵敏度温度补偿和线性补偿的理论基础,并推导出相应补偿电阻值的计算公式,为制定电路补偿与调整工艺提供依据。     

传感器实用电路基础

第三讲变换电路一、电流-电压变换电路在使用电流变化型传感器的场合,把传感器的输出信息变换成电压信息来处理是极方便的,实现这种变换可用电流-电压变换电路,理想变换电路如图1所示。由运算放大器的特性可知, 即输出电压完全比例于i,实现了电流-电压的变换。图2是电流-电压变换电路的实例,使用μA714作变换用运算放大器。电路的输入电流变换范围是±1μA～±     

应变式称重传感器技术发展三十一年——纪念中国衡器协会成立三十一周年（1983～2014）

在中国衡器协会成立31周年之际,本文以应变式称重传感器研发原则＂结构是基础,材料是关键,工艺是核心,检测是保障＂为切入点,总结了31年来应变式称重传感器结构设计与计算;制造技术与制造工艺;工艺装备与检测手段;大批量生产工艺与统计制程管理;新型产品开发与应用等方面的技术进步,并简要介绍了有代表性的研究成果。     

电阻应变片与应变传递原理研究

随着我国衡器和自动称量技术的发展,各种电阻应变式称重传感器的应用也更加普遍。传感器的结构及型式,由常温至高温,由传统的模拟式也逐渐进入数字式。但是人们关心的仍然是传感器的性能及其稳定性。本文试以应变片的测量原理,从应变传递机理方面,把国内外学者在这方面的研究成果介绍给大家。     

动态轨道衡基础实验平台的设计与实现

动态电子轨道衡是快速自动称量铁路车辆的一种衡器设备。文章首先对动态轨道衡的称重原理进行分析,并在此基础上建立数学模型,最后介绍设计的动态轨道衡基础实验平台。该平台由拉压传感器、数据采集卡等构成,用虚拟仪器开发环境Lab-VIEW构建软件平台,通过算法分析与设计实现称重和台面受压情况的3D显示,最后对平台的性能进行测试,并给出测试结果。     

称重传感器参数Y对衡器选用影响浅析

本文通过对R76《非自动衡器》国际建议中衡器对称重传感器的有关要求的研究分析,结合OIML R60《称重传感器》国际建议,研究分析称重传感器参数Y对衡器的影响,以正确理解称重传感器参数Y进而在衡器中正确选择合适的称重传感器,确保衡器的计量性能和长期稳定性。     

数字称重传感器及其制造工艺

应变式称重传感器的原理决定了其本身不能产生带有数字特征的输出信号,制约了它向数字化、智能化方向发展。20世纪80年代中期,美国、德国等一些企业将微处理器技术、数字补偿技术与应变式称重传感器技术相结合,研制出数字称重传感器,推动了数字称重技术的发展。本文结合国外数字称重传感器的发展思路与现状,介绍了数字称重传感器的工作原理与特点,数字称重传感器的两种实现方法,整体型与分离型数字式称重传感器的结构,数字化称重传感器用A/D数字模块的工作原理与选用方法,数字式与数字化称重传感器的制造工艺,并简要介绍了数字称重传感器的应用。     

应变式三维加速度传感器的设计研究

基于惯性式加速度传感器原理,采用质量块与弹性元件串并联的结构,提出了一种应变式三维加速度传感器.建立了应变式三维加速度传感器的动力学模型,运用正交试验法,优选了参数选择方案.分析了传感器结构参数对传感器固有频率和灵敏度及其综合性能指标的影响,获得了传感器三维动态响应曲线,并利用有限元方法对传感器的动态响应性能进行了仿真分析.仿真结果表明:新型应变式三维加速度传感器具有良好的低频特性,能有效提取轴承低频振动信号,且结构简单、成本低廉,易于加工装配,可用于轴承运行状态的监测与故障诊断领域.