电子秤的基本原理

电子秤的基本原理
JXQA：肖华斌 20060512
电子秤的基本构造
电子秤基本原理分析
• 电子秤是一种利用电子科学技术发展出来的一种衡量计量的仪器，设备与 装置，其原理是利用感应器(sensor)的变形，产生一个极小的电压，经过前 级放大(EX.op177G)，再经过中央处理单元(CPU)之后，将模拟信号转换为数 字信号。
• 何谓『重复性』： 取一砝码重复放于秤上，看显示的重量是否相同。
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『潜变』： 秤负载经过一段时间之后，显示值与之前不同。
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『迟滞』： 放砝码于秤上再取下之后，所显示的数无法完全归零。
衡器概要-------认识LOAD CELL
100
三级
e>=5g
500
10000 10000
普通准确等级
e>=5g
100
四级
1000
注1:用于贸易结算的秤,其最小检定分度数作以下规定:三级的n=1000;四级的 n=400 注2:检定分度值e应等于实际分度值d
最小秤量 Min
20e 20e 10e
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『刻度间隔数』： 如秤由2g起跳 (2g为一刻度) 直到满载30kg止，共为多个刻度
• 秤重传感器------将质量转换为电量讯号的转换组件。 • 电量讯号量测----处理与数据输出装置。
衡器概要 ----电子衡器的组成为何？
• 模拟电子电路----讯号放大器、滤波器、补偿器、 AD转换器。 • 数字电子电路----微处理器、单芯片微电脑、 RAM、ROM。 • 数据输出装置----LED或LCD显示器、打印机(Printer)。 • 数据传输装置----RS232C、IEEE488、甚至使用无线电传输。
OOOOO
OOOOO
OOOOO
整合
主机
L/C
电路
板
OOOOO
OOOOO
E+ E- G S+ S-
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓RS232：
为连接计算机和显示器之接口，显示器透过此一接口将数据 传至计算机，以作其它功能的应用。
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『最大及最小秤重』：
数。
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『外部分辨率』： 2g(感量) ÷ 30kg(秤重)=1/15000，1/15000即为外部解度。
பைடு நூலகம்
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『内部分辨率』： 即内部精密度，如2g(感量)÷30g(秤重)=1/15000(外部析度)，
再把1/15000 ÷ 5 COUNT 1跳就是内部分辨率，(内部分辨率主 要是让 CPU 作运算用)。
输入阻抗、温补电阻等…… 亦可用碳膜电阻或线电阻 (采用漆包线组合)。 • 上硅胶。 • 测试四角磨秤。 • 测试后出厂。
衡器概要-------认识LOAD CELL
• 应变片构造：
金属应变片主要三种形式金属式、箔式、薄膜式，现在应用较多的箔 式应变片。
衡器概要-------认识LOAD CELL
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓『OFFSET值』： 由COUNT中取一值做为开机零点值，主要是使秤保持在正
常运作的状态下，以避免有不当的情况发生。
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• 何谓『线性』： 取不同之砝码由小至大放于秤上，其显示
之结果为45°。(如右图)
衡器概要-------专业名词介绍
（ R1
E+
R1+R2
S-
UE+E-
E-
R3 R3+R4
）*
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• 何谓JUNCTION BOX： 结合箱(SB-64) 。由于LOAD CELL有效面积（秤台）之限制。所 以，如装置有一颗以上之LOAD CELL，即可透过结合箱来调整， 汇整后的信号，传输至显示器。
力
L/C
电 复杂处理
规律数值
电子秤基本原理分析
LOAD CELL OP AMP
FILTER電路 AD電路
LCD CPU BUZZER
振荡电路
EEPROM 93C46
KEY BOARO
主要电路构成
电源电路
存储电路 蜂呜电路
背光电路
充电电路 MCU
按键电路
称重电路
显示电路 振荡电路
衡器概要
• 何谓「衡器」?
秤最高能秤到多重及最低感量，例如 30kg × 5g 其30kg就代表最大秤 重，而100g则是最小秤重。(OIML：5g X 20e =100g)(e是分度值检定用；d是辅助指 示装置）
准确度等级
检定分度值
检定分度数
检定分度数
e/g
n=Max/e
n=Max/e
(最小)
(最大)
中准确度等级
0.1g<=e<=2g
• 何谓『 LOAD CELL 』：
秤重传感器(LOAD CELL)是电子秤的重要部分，他负担着重 量转换成电信号的任务。传感器输出的电信号轻过放大器放大， 再由A/D转换后由相关电路显示出秤重讯息。
衡器概要-------认识LOAD CELL
• LOAD CELL制造流程：
• 将铝条加工成铝块，再由CNC制作成型后做阳极处理。 • 应变片(Gage) 固定黏贴。以改变电阻方式调整零点、额定输出、
度量
衡量仪器简称为衡器是秤与天平的总称，是量测物体质量的 器具，简单说就是秤重，秤物品的一种器具。
衡器 = 秤 + 天平
衡器概要
• 衡器有何用途? 研究单位、制药、化学.食品业、电子业、银楼、制药厂、学校实验室、
纺织厂.市场、 各类工厂.家庭秤物品的一种器具。
电子秤等级 第一级 第二级
第三级
电子秤种类 质量比较仪、分析天平
衡器概要-------专业名词介绍
• 何谓LOAD CELL：
LOAD CELL为一种量感应器(Weighing sensor)，依据斯惠登电桥 原理，在其接收外界所施与之压力后，将重量转换电量（模拟） 讯号，传输至P.C.B，由P.C.B再将之转换为数字讯号后显示。
R1
R2
R3
R4
US+S-=
S+
珠宝天平、实验室天平、纺织天平、工业 天平 计价秤、计重秤、计数秤
使用者 研究单位、制药、化学
食品业、电子业、银楼、制药厂、学 校实验室、纺织厂 市场、各类工厂
第四级
体重秤、厨房秤
家庭
衡器概要 ----电子衡器的组成为何？
• 承戴与传力结构--被秤物体与秤重传感器之间的机械结构，包含秤盘、 支秤架结组件及过载保护。