3．進度安排
第一周完成設計計算和安裝電路，第二週完成電路除錯，資料記錄、印刷電路板圖繪製、設計說明書和答辯。
四、使用的主要的儀器裝置
示波器，多路直流穩壓電源，萬用表，訊號發生器，計算機，麵包板，元器件，除錯工具等
五、學生應提交的設計成果
提交設計說明書，製作完成的電路板。
六、課程設計考核方法及成績評定
學生進入實驗室後，每天點名並記錄，並對其操作、實驗結果、實驗紀律等方面記錄。最後安排一天時間組織學生答辯。全部設計結束後，綜合設計說明書、電路板實物、平時記錄、答辯成績給出學生課程設計分數。
課程設計總評成績=40%答辯演示成績+30%電路板實物+20%設計說明書+10%考查。
考查包括考勤、實驗室操作規範紀律兩部分，各佔5%。
由總評成績按優、良、中、及格、不及格劃分等級。
七、課程設計教材及主要參考書
1測控技術與儀器實踐能力訓練教程，林玉池，機械工業出版社，2005.2
2測控電路（第3版），張國雄編著，機械工業出版社，2008.3
3現代測控電路，李剛編著，高等教育出版社，2004.1
八、設計具體要求及參考資料
題目電子秤的設計與製作
1. 設計目的
(1) 使同學們掌握金屬箔應變片組成的稱重感測器的正確使用方法；了解稱重感測器的工作原理及其在電子秤中的應用。
(2) 通過設計、安裝、除錯電路等實踐環節，提高學生的動手能力，提高分析問題、解決問題的能力。
2. 設計要求
(1) 設計乙個電子秤，量程為0 ～ 1.999kg，感測器採用懸臂梁式的稱重感測器（懸臂梁上貼有應變片）。顯示電路採用共陽極數碼管。3位半a/d轉換電路。
(2) 安裝、除錯電路。首先對電路進行調零、定標，然後再對電路進行穩定性、漂移（零漂、溫漂）、重複性、線性等引數的測試和分析
(3) 寫出總結報告。報告中應包括在除錯過程中遇到的問題、改進方法及總結體會等。
3. 電子秤基本工作原理
電子秤由以下五個部分組成：感測器、感測器專用電源、訊號放大系統、模數轉換系統及顯示器等組成。其原理框圖如圖10-3所示：
圖1 電子秤組成框圖
(1) 感測器測量電路
稱重感測器的測量電路通常使用電橋測量電路，它將應變電阻值的變化轉換為電壓的變化，這就是可用的輸出訊號。
電橋電路由四個電阻組成，如圖10-4所示：橋臂電阻r1，r2，r3和r4，其中兩對角點ac接電源電壓usl=e（+10v），另兩個對角點bd為橋路的輸出usc，橋臂電阻為應變電阻。
r1r4=r2r3時，電橋平衡，則測量對角線上的輸出usc為零。當感測器受到外界物體重量影響時，電橋的橋臂阻值發生變化，電橋失去平衡，則測量對角線上有輸出，usc≠0。
圖2 感測器電橋測量電路
(2) 放大系統
電子秤的放大系統是把感測器輸出的微弱訊號進行放大，放大的訊號應能滿足模數轉換的要求。該系統使用的模數轉換是3位半a/d轉換，所以放大器的輸出應為0v ～ 1.999v。
為了準確測量，放大系統設計時應保證輸入級是高阻，輸出級是低阻，系統應具有很高的抑制共模干擾的能力。
(3) 模數轉換及顯示系統
感測器的輸出訊號放大後，通過模數轉換器把模擬量轉換成數字量，該數字量由顯示器顯示。顯示器可以選用數碼管或液晶顯示器。
(4) 感測器供電電源
4.設計提示
(1) 放大電路設計
首先，由於感測器測量範圍是0 ～ 2kg，其輸出訊號只有0 ～10mv左右；而a/d轉換的輸入應為0v ～ 1.999v，對應顯示0 ～ 1.999kg，當量為1mv/g，因此要求放大器的放大倍數約為200倍，一般採用二級放大器組成，也可使用整合儀用放大器。
其次，在電路設計過程中應考慮電路抗干擾環節、穩定性。選擇低失調電壓，低漂移，高穩定性，經濟性的晶元。
最後，電路中還應有調零和調增益的環節；才能保證電子電平沒有稱重時顯示零讀數；測壓力時讀數正確反映被測壓力。
(2) 按照要求查閱相關電路和元器件功能的資料，完成放大電路a/d轉換及顯示電路的設計，畫出電路圖。
(3) 電路除錯
將±5v電壓接到感測器的輸入端，測量感測器的輸出。
調零：當感測器上不放砝碼時，放大電路的輸出應為零。若不為零，調整放大器的調零環節，使其輸出為零。
調節ad的參考電壓為2v。
在稱盤上放砝碼，放10個砝碼（每個20g），調節放大倍數，使數碼管顯示為200，反覆調節。
5. 注意事項
（1）為避免損壞感測器，使用過程中要注意輕拿輕放。往感測器上放砝碼定標時，要反覆調零和調增益，最後的顯示才能準確。
（2）在電路除錯、定標等過程中應使用電壓表、電流錶監測感測器的供電電源(數字萬用表電壓擋測量輸出電壓；用模擬表電流擋測量電流)。必須保證供給感測器的電壓、電流是恆定值，才能保證感測器的輸出訊號與被測量呈線性關係。
（3）接線或插拔元器件、晶元時要斷電。
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