2.该电子秤不仅可以测量物体重量,还可以通过键盘输入单价来计算物体的总价格。
2.3 工作原理及总体设计
所秤物体的质量通过秤体表面传达到压力传感器,压力传感器把物体的质量信号转化成电压信号,此电压信号再经过A/D转换器被转换成数字信号,再将该数字信号送到MCU单片机进行识别和处理,最后传输到显示器,显示出物体的重量。通过在键盘电路中输入物体单价,经过单片机,最后显示在LCD显示器上,最终可算出物体总价格。若所测物体重量超过电子秤的量程,报警电路会发出警告。总体设计方案系统框图如图2.1所示:
图2.1 系统框图
3 硬件部分选择及设计
3.1 压力传感器电路模块
3.1.1 传感器介绍及比较
传感器是一个非常重要的元器件,所以对传感器的选择也非常重要,不但要注意其量程和参数,还要考虑到与其相适应的各类电路的性价比和难易程度等。通常情况下,传感器的最大秤量值越靠近其载荷量,那么其精准度就会越高。但在实际情况中,除了被测物体的本身重量外,秤体自重、物体皮重以及秤体的振动都属于载荷,所以在选择传感器时要考虑各方面的因素,以确保传感器的质量和寿命。
为了确保结果的准确性,克服传感器线性度较差的弊端。在日常生活中,一般传感器精确度高,线性度好,秤重误差一般不超过0.005kg。考虑到冲击、秤台自重、振动等因素,还要防止因超重损坏传感器,因此本设计把传感器的额定负载规定为5kg,最大误差不超过 0.005kg,才能满足设计的要求。
稳定性是传感器最主要性能指标之一, 长时间不用情况下,在使用前应进行适当检查来确定传感器的稳定性变化。
特殊的使用注意事项:传感器是精密部件,超载,自由坠落,碰撞,振动严重,过电压等,都有可能导致永久性损坏或影响传感器的线性度和精度。传感器是秤重器具最主要的元器件之一,当前经常使用的有电阻应变式传感器、电容式压力传感器和压电式压力传感器。选用时应按照精度、稳定性、灵敏度、安装环境依次考虑。这三种传感器比较如下:
1.电容式电容稳定性差,使用寿命短,准确度和灵敏度高,对环境要求高,长距离传输不便;
2.压电式轻小便携、结构简单、可靠性强且线性度高。
3.电阻应变式具有稳定性好,使用寿命长,准确度和灵敏度高,测量环境的要求不是很严格。