论文题目数字电子秤设计一．导言部份数显电子秤是现在生活中常用的电子称重评判器，在各大商场、大小型超市、物流配送中心都可以看见。数显电子秤在结构和原理上替代了传统的机械称量衡器。与传统的机械式称量器相比较，数显电子秤具有精度高，应用范围广，便于操作使用等优点，在工作原理、结构和材料上都是全新的评判器。数显电子秤的设计是通过压力传感采集到被测物体的准确重量并将其转换成相应的电流讯号。输出的电流讯号一般会很小，须要相应的放大电路进行确切的线性放大。放大后的模拟电流讯号经A/D转换电路转换成相应的数字讯号量被送入到主控电路的单片机中，再经过单片机控制解调显示器，就可以显示出被测物体的准确重现今市场上使用的称量工具，有些是结构复杂，有些是运行不可靠，成本高，精度稳定性也不好，调正的时间长，易损件多，修理困难，能量消耗大。现今市场上电子秤产品整体水平不高，部份大型企业的产品质量差且技术力量薄弱，缺少产品的开发能力，电子秤产品质量处于低水平层次。所以，有针对性的开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克服上述众多缺点，改善电子秤系统在应用中的不足之处，具有现实意义。20世纪70年代开始，在世界范围内掀起了一股“电子秤热”，各先进工业国都很注重传感器技术和电子秤的研究、开发和生产。
传感器技术早已成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产早已成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤，在计量要求、功能和外观上早已达到了美国同类产品的先进水平，但是在价钱上又高于美国的同类产品，具有较好的出口潜力；但动态衡器电子秤，与美国的同类产品还有一定的差别，尤其是在动态稳定性上存在较大的距离，我国进口的电子秤大多数就是这类产品。我国的电子评判器要想攻入国际市场，参与国际竞争。这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为基础，努力提升制造技术与制造工艺水平，稳定产品的质量，提高国际市场竞争力。目前，台式电子秤在商业贸易中的使用已相当普遍，似存在较大的局限性：容积大、成本高、需要工领交流电源供应、携带不便、应用场所遭到阻碍。现有的便携秤为秤杆或以弹簧、拉伸变型来实现计量的弹簧秆电子秤怎么看重量及价格，村民用户使用的基本是本秤杆。弹簧盘杆制造工艺要求较高，弹簧的疲劳问题未能彻底解决，一旦超过弹簧弹性限度，弹簧秤都会形成很大偏差，因而受损、影响到称重的确切性和可靠性，只是一种暂时的代用具．也被纳入逐步取消的行列。二、主题部份电子衡器通常是指装有电子装置的计量衡器。由于种类繁杂，并且会涉及到交易结算和广大消费者的利益，所以被世界各国政府普遍关注和注重，并被确定为国家强制管理的法治计量用具。
电子衡器是手动化称重控制和贸易计量的重要工具，对贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究等都起到了重要作用。电子衡器具有检测范围广、反应速率快、使用操作便捷、便于计算机控制等一些特性。被广泛应用于石油、化工、电力、冶金、交通运输、建筑、机械制造和国防等各个领域1.国外外研社究现况50年代电子技术的出现带动了衡器制造业的发展。60年代出现机电结合式电子衡器以来，经过了30多年的不断改进与建立，我国电子衡器发展迅速，电子衡器整体水平基本上达到了国际90年代中期的水平。计量方式从模拟测试向数字测试发展；电子称重技术从静态称重向动态称重发展；检测特征从单参数检测向多参数检测发展，非常是对快速称重和动态称重的方向的研究与应用。但总体上来说，我国电子衡器产品的数目和质量与发达国家相比较还是有较大差别的，其主要差别彰显在技术与工艺上还不够先进、开发能力不足、功能不完全、稳定性和可靠性较差等2.国外外发展趋势通过剖析近些年来电子衡器产品的发展状况以及国外外市场的需求，电子衡器总的发展趋势是大型化、集成化、模块化、智能化；其技术性能趋势是确切度高、可靠性高、稳定性高；其应用性能趋于于综合性和组合性（1）大型化妆载体积小、重量轻、高度低。
近几年新研发的电子秤结构充分彰显了大型化发展方向。对于低阻值的电子平台秤，可采用将薄型的方形传感，直接嵌入厚板底面与称重传感直径相同的螺孔内，产生低外观的秤体结构，厚板就是秤体的台面，称重传感既是传感器原件，又是承力的支点，这就极大地减化了秤体结构，降低了活动联接等环节，不但减少了成本，并且提升了稳定性和可靠性。对于中等阻值的电子平台秤，早已出现了采用圆形闭合截面的薄壁工字钢板，并点焊成一个整体的竹筏式结构秤体，4个称重传感分别安装在最外面两根薄壁工字钢板两端的切口内，这样既减化了承力传力机构，又节约了秤体高度，这是一种很有发展前途的秤体结构。对于小型电子平台秤，可借助有限单元进行等硬度和挠度估算，采用抗斜度大的铝材和重型波纹夹心厚板等(2)集成化对于个别品种和结构的电子衡器，比如大型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子车钩秤、静动态电的子轨道衡等，都可以实现秤体与称重传感，重轨与称重传感，轨道衡秤体与高铁线路一体化。(3)模块化对于小型或超小型的承载器结构，如小型静动态电子车辆衡等，已开始采用几种厚度的标准结构的模块，经过分体组合，而形成新的品种和尺寸。这些模块化分体式秤体结构，除了提升了产品的通用性、可靠性和互换性，但是也增强了生产效率和产品的质量。
同时还增加了成本，提高了企业的市场竞争能力。（4）智能化电子称量系统的称重显示控制器与电子计算机组合，借助电子计算机的智能来降低称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上，降低推理、判断、自确诊、自适应、自组织等功能，这就是现今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子称量系统的根本区别。（5）综合性电子称量技术的发展规律就是不断的强化基础研究并扩大应用，扩充新技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各类技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。（6）组合性在工业称重计量过程或工艺流程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，即检测范围等可以任意设定；硬件才能根据一定的工作条件和环境作个别调整电子秤怎么看重量及价格，硬件功能向软件方向发展；软件能按一定的程序进行更改和扩充；输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条码，并能与外部的控制和数据处理设备进行通讯。我国电子秤的研究主要集中在专业研究所和学院，源于20世纪70年代，与美国先进技术相比。我们有比较大的差别。为此，必须强化技术研究和引进先进设备，以提升整体水平。3、电子秤的基本结构电子秤是借助物体的重力作用来确定物体质量的检测仪器，也可以来确定与质量相关的其它量的大小。
电子秤通常由以下三个部份组成：（1）秤体部份这部份富含承载器、减振机构和秤桥结构等。（2）称重传感部份传感就是把采集到的非电量转换成电量的转换器件。根据称重传感的结构型式不同，可以分直接位移传感和应变传感。对称重传感的基本要求是：输出电量与输入重量保持单值对应，并有良好的线性关系，对被称物体的状态的影响要小，有较高的灵敏度，能在较差的工作条件下工作，稳定可靠。（3）检测显示和数据输出地荷载检测装置部份即处理称重传感讯号的电子线路（包括放大器、模数转换、调节器、补偿器件、保护线路等）和指示部件（如显示、打印和储存元件等）。这部份习惯上称荷载检测装置。4、电子秤的工作原理当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量通过秤体传递到称重传感，传感急剧形成力-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的联通号。此讯号由放大电路进行放大、经混频后，再由模/数转换器进行转换，数字讯号再送到CPU处理，CPU不断扫描按键和各类功能开关，按照按键输入内容和各类功能开关的状态进行必要的判定、分析、由仪表的软件来控制各类运算。运算结果送到显存贮器，须要显示时，CPU发出指令，从显存贮器中读取送到显示器显示。
通常讯号的放大、滤波、A/D转换以及讯号各类运算处理都在仪表中完成。[10]5、电子秤的计量性能电子秤的计量性能涉及的主要技术指标有：阻值、分度值、精确度等级等。（1）阻值：电子秤在正常工作情况下，所能称量的最大值。（2）分度值：电子秤的检测范围被分成若干等份，每份值即为分度值。（3）确切的等级：国际法治计量组织把电子秤按不同的分度数分成、、、四类等级，分别对应不同确切度的电子秤和分度数n的范围，如表1-1所示：表1-1电子秤等级分类标志及等级电子秤种类分度数范围特种确切度基准衡器高确切度精密衡器中确切度商业衡器普通确切度粗衡器6、控制单片机的选型选择单片机机型的出发点有以下几个方面：1、市场货源系统设计者只能在市场上才能提供的单片机中选择，非常是作为产品大批量生产的应用系统，所选的单片机机型必须有稳定、充足的货源。2、单片机性能应按照系统的功能要求和各类单片机的性能，选择最容易实现系统技术指标的机型，并且能达到较高的性能价钱比。单片机性能包括片内硬件资源、运行速率、可靠性、指令系统功能、体积和封装方式等方面。
影响性能价钱比的诱因除单片机的性能价钱外，还包括硬件和软件设计的容易程度、相应的工作量大小，以及开发工具的性能价钱比。3、研制周期在研发任务重、时间紧的情况下，还要考虑所选的单片机机型是否熟悉，是否能马上着手进行系统的设计。与研发周期有关的另一个重要诱因是开发工具，性能优良的开发工具能推进系统地研发进程。在众多单片机中，单片机与其他单片机相比具有以下优势：1、功能比标准51强这么一点点，多，多一个定时器、多，外置8KROM足够容纳通常程序；2、容易买到；3、资料诸多，编程与51兼容，最适宜中学生或则初学者使用；4、支持ISP下载，使用很便捷；5、可下载10000次以上；6、可靠性不错。相应其缺点为：1、性能低，现今新型51单片机比强。2、性价比不高，这样的功能，6-8块的价钱不算实惠，STC单片机功能一样，价钱只有它的一半；3、封装是DIP40，太大了，不利于工业生产。综上考虑，我选定了单片机作为本次设计的主控芯片。三、总结部份电子秤是能体会规定的被检测并按一定的规律转换成可用输出讯号的元件，主要用于测量机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态，为有效控制机电一体化系统的运作提供必要的相关信息[11]。
随着人类窥探领域和空间的拓展，电子信息种类日渐繁杂，信息传递速率推进，信息处理能力日渐提高，相应的信息采集——传感技术也将日渐发展，电子秤也将无所不在[12]今后几年电子秤的发展动向是:在结构上，向大型化，便携式。模块化、组合化、嵌入式的方向发展；外形愈发美观，向人性化、个性化设计方向发展[13]那个简易型、价格适中、交直流两用的电子秤将是市场销售的主流。在性能上，向高灵敏、高精度，高可靠性方向发展；在功能上，向交直流两用、多功能、接口丰富、便于与计算机联接方向发展。在品种上，专用的、自动在线的电子秤及称重计算机将有较大发展[14]四、参考文献[1]王君,凌振宝,传感原理及测量技术[M],广东学院出版社,2001[2]黄继昌,徐巧鱼,传感原理及应用实例[M],人民邮电出版社,2002[3]吕俊芳,传感插口与测量仪器电路[M],广州民航航天学院出版社,1998[4]万隆,巴奉丽,单片机原理及应用技术[M],复旦学院出版社,2003
