基于电阻应变式称重传感器的电子天平的研制

发布时间：2017-03-27 05:10

  本文关键词：基于电阻应变式称重传感器的电子天平的研制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 本文设计了一个应用于水分测量仪中的电子天平,选用电阻应变式称重传感器,采用电压比例测量方法,结合高精度模数转换器ADS1240E,将称重信号转化为数字量后送给单片机进行处理;为提高所设计的电子天平的温度特性,选用DALLAS半导体公司生产的数字温度传感器DS18B20采样天平环境温度,建立电子天平的温度校正曲线;通过拉格朗日分段线性插值算法,对所设计电子天平进行了标定,最后通过按键、蜂鸣器以及液晶显示器等实现人机交互功能。 论文首先分析了电阻应变片的工作原理、温度特性及相应的补偿方法,并讨论了电阻应变片的信号调理电路,随后给出了系统的整体框架。在此框架下,本文从硬件设计和软件编程上对电子天平的系统组成、各部分的工作原理、以及本人在设计过程总结的注意事项等予以详细的讨论和说明。 本论文所设计的电子天平在室温(20℃)至45℃之间称量量程为40g,精度为0.04g,可实现去皮重、5种重量单位之间互相换算以及超重提示等功能。
【关键词】：电子天平 电阻应变式称重传感器 比例测量 光电隔离 温度补偿 数字滤波算法 分段线性插值 抗干扰
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH715
【目录】：

• 内容提要4-7
• 第一章 前言7-12
• 1.1 电子天平7-10
• 1.1.1 电子天平的特点、发展方向7-8
• 1.1.2 常见电子天平的种类8-9
• 1.1.3 电子天平的级别划分9-10
• 1.2 论文的主要任务及本人所做的主要工作10-12
• 第二章 电阻应变式称重传感器的原理及系统总体设计12-19
• 2.1 电阻应变式称重传感器的工作原理12-17
• 2.1.1 电阻应变片的结构及原理12-13
• 2.1.2 电阻应变片的温度特性和补偿方法13-15
• 2.1.3 电阻应变片的信号调理电路15-17
• 2.1.4 传感器参数及特性17
• 2.2 系统整体框架及工作原理17-19
• 第三章 系统硬件设计19-34
• 3.1 电压比例测量电路原理及应注意的问题19-22
• 3.1.1 电压比例测量电路的原理19-20
• 3.1.2 比例测量技术中应注意的问题20-22
• 3.2 传感器信号调理电路22-23
• 3.3 光电隔离电路、蜂鸣器电路、显示器接口电路和按键电路23-27
• 3.3.1 光电隔离电路23-24
• 3.3.2 蜂鸣器电路24-25
• 3.3.3 液晶显示器接口电路25-26
• 3.3.4 按键电路26-27
• 3.4 温度测量电路27-31
• 3.4.1 DS18B20 的主要技术参数及特点28
• 3.4.2 DS18B20 的工作原理28-30
• 3.4.3 DS18B20 的硬件连接电路30-31
• 3.5 系统电源电路31-32
• 3.6 系统抗干扰措施32-34
• 第四章 系统软件设计34-62
• 4.1 接口电路驱动程序设计34-49
• 4.1.1 按键扫描程序设计34-36
• 4.1.2 蜂鸣器程序设计36-37
• 4.1.3 LCD 显示驱动程序37-41
• 4.1.4 ADS1240E 程序设计41-45
• 4.1.5 DS18B20 的程序设计45-49
• 4.2 数字滤波程序设计49-53
• 4.2.1 常用的数字滤波算法50-52
• 4.2.2 滑动平均数字滤波算法52
• 4.2.3 滑动平均数字滤波算法的改进52-53
• 4.3 称重数据的标定及温度补偿53-57
• 4.3.1 拉格朗日分段线性插值53-55
• 4.3.2 标定55-56
• 4.3.3 温度校正曲线的建立56-57
• 4.4 分时操作思想及系统整体软件流程57-62
• 4.4.1 分时操作思想57-59
• 4.4.2 系统整体流程图59-62
• 第五章 结论及展望62-66
• 5.1 实验数据及误差分析62-64
• 5.1.1 试验数据62-63
• 5.1.2 误差分析63-64
• 5.2 结论及展望64-66
• 参考文献66-68
• 摘要68-70
• ABSTRACT70-73
• 致谢73

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本文编号：269908