电阻应变式检重秤仪表传感器以电阻应变计为传感元件, 以惠更斯电桥作为测量电路。 它的优点是测量精度高、 测量范围广、 性能稳定可靠;结构简单、 便于集成化;频响特性好,环境因素适应能力强等。因此广泛应用在称重系统中。在电阻应变式称重传感器中,R1, R2,R3 , R 4 4 个应变片电阻组成的桥式测量电路。E 为激励电压,V o 为传感器的输出电压。

其中 G F 为应变片的应变系数。可见,电阻应变式称重传感器的输出电压与激励电压和应变片的形变量有关;

由于应变片的形变量与其所受的压力成正比, 因此当激励电压一定时, 电桥电路输出电压与传感器受物体的重量成线形关系。

系统采用 STC89C52RC 作为控制器对 A/D 采样数据进行处理, 并做键盘响应及显示输出;E 2 PROM 采用 AT2402 来保存传感器的校正系数及其他相关参数; 采用 MAX232 作为通讯接口芯片,通讯距离超过 20m。

电阻应变式检重秤仪表系统通过电源隔离技术形成相互独立的模拟电源和数字电源系统。5V 的模拟电源作为传感器的激励电压,由于传感器满量程输出为 mV级的微弱信号,极易受到噪声的干扰。因此,如图 3 所示,传感器信号在送入 A/D 转换器之前必须对其进行滤波处理。 为了避免使用集成运放带来的温度失调和温漂,本设计的滤波电路由两级滤波级联而成, 其中 C1、 C2、 L2 组成 型滤波电路,第二级则由 R1 和 C4 构成普通的低通滤波。

电阻应变式检重秤仪表分标定和用户两个状态,由对应的标定开关决定。标定状态主要实现相关参数设置、 传感器的标定、 参数的存贮;用户状态主要实现状态初始化、A/D 采样、 数字滤波、零漂处理、键盘扫描、 显示等功能,同时本设计采用中断方式实现重量数据通讯输出。