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关于电子秤自考毕业论文范文 跟一种高精度电子秤的设计类论文范文例文

分类:硕士论文 原创主题:电子秤论文 发表时间: 2024-01-08

一种高精度电子秤的设计,本文是关于电子秤毕业论文格式模板范文和电子秤和高精度电子秤和设计有关自考开题报告范文.

引言

当前国内生产使用的电子秤的电路大多集成度低现在在用的国产电子秤多数是应用分离式A/D 转换器加上放大器来设计电路,同时运用模拟电路来进行非线性修正以及温度补偿,这就造成国产电子秤普遍存在精准度不够高,可靠性低以及电路复杂等一系列问题.一部分国外所产的电子秤的精准度及可靠性都能得到保证,但是这些电子秤要保证精准度和可靠性那么所采用的称重传感器的质量要求也随之提高,同时提高的还有电子秤的生产成本.

基于以上电子秤生产中的不足及成本高等问题,本文研究设计了一种精确度高成本低廉的电子秤,以期能够缓解电子秤生产压力.本设计主要采用HX711 芯片对电子秤传感器所传出的数据信号进行放大及模数转换处理,然后采用中位值平均滤波法进行滤波.

一、电子秤工作原理

系统结构设计图:

HX711 是一款24 位4/D 转换器芯片,是专门运用于高准确度电子秤的一款转换芯片,这种芯片可以有效降低电子秤生产中的成本并且大幅度提高电子秤的可靠性及整机性能.另外,因为H 芯片里的稳压电源可以为电子秤传感器及A/D 转换器提供电源,所以运用改芯片的电子秤将不需要再外置模拟电源.

二、高精度电子秤的实现技术

1. 低噪稳定的供电系统

低噪声稳定的电源系统是高精度电子秤必不可少的,低噪声电源系统是实现以上两个关键技术的基础.可以采用AMS1117 系列芯片及电路来实现.如图2 所示:

AMS1117 是一个低漏失电压调整器,它的稳压调整管是由一个PNP 驱动的NPN 管组成的,漏失电压定义为:VDROP 等于 VBE+ VSAT.片内过热切断电路提供了过载和过热保护,以防环境温度造成过高的温结.

2. 高时钟频率低功耗的单片机STM32

需要称重的物体经过传感器得出的模拟电压信号经过A/D 转换后得到数字量并不是重物的实际重量值,实际重量值需要由数字量在显示器内部经过一系列的运算才能得到.这一系列的运算是由装在电子秤中的主控制器来完成的;电子秤的整个工作过程也都是在主控制器的控制下进行.

实验结果表明,采用STM32 为主控制器的电子秤,称量速度快,充分预热后,10s 左右即可达到稳定读数.

3. 中位值平均滤波法

传感器输出的信号不但微弱,而且往往具有各种无益的杂波.因此,在传感器输出与放大电路之间往往采用滤波电路或者一些电抗元件来改善脉动成分.

三、实验结果

为了验证电子秤的准确性,对载荷为150 g 的砝码进行10 次重复检定,电子秤重复性检定结果如表1 所示.由表1 可见,最大误差为0.04 g,满足设计要求.

电子秤示值误差检定结果如表2 所示.本研究选取了0 g、5 g、10 g、20 g、50 g、100 g、150 g、200 g 等8 个不同的测量点.实验方法是:载荷从零开始,逐渐地往上加载,直至加到最大砝码,然后逐渐地卸下载荷,直到零载荷为止.由表2 可见,电子秤的最大示值误差为0.04 g,满足设计要求.

四、结语

本研究对电子秤的基本工作原理进行了深入学习研究,并且通过查找资料发现目前市的电子秤精度较低、成本较高等问题.为此,本文设计了一种基于STM32 的高精度、低成本的电子秤,并且应用了专为高精度电子秤而设计的24 位A/D 转换器HX711 芯片和中位值平均数字滤波算法,简化了电路连接,提高了电路的稳定性.通过实验结果表明,该电子秤反应灵敏,10s 左右即可达到稳定读数,而且性能稳定、重复性好、准确度高.

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