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用称重传感器制作的数显电子秤

作者:dolphin时间:2016-09-22

  数字电子秤是一种常见的精密仪器,它称重精确,读数方便,很受人们的欢迎,但是价格却往往让人望而却步。

  毕竟和普通的秤相比,其价格要高过许多。一次买回一个便宜的称重传感器,经过一段时间的琢磨,结合网上的资料,制作了一个使用普通的数字万用表就可以直接读取重量的电子秤,称重精度为lg,最大量程3kg。还可以通过上面的精密多圈电位器,自己设定电子秤斜率,满足你直观的读数需要。

  称重传感器本身是一个精密电阻,当重物加在上面的时候电阻就会有微小的变化,这时加在这个电阻上的电压也会有变化,不过,由于变化比较小,所以必须放大才能够测量,在该传感器自带的配套电路板中,使用了CMOS四运放LMC660AIM。它具有高阻抗的输入缓冲级和极低的偏置电流,同时又具有126dB的电压增益,单电源供电,很适合做称重传感器的放大电路。LMC660AIM有四个运放单元,这里只使用了一个ICla,其它三个为了防止干扰将其作为电压跟随的方式。实际接线非常简单,只需要对配套电路板上的LMC660AIM的ICla进行电压测量就可以了,其电路图如下图。

  LMC660AIM的①、②脚分别和电位器相连,再接万用表测量就可以了,电位器的作用是调整电子秤斜率的。

  电路焊好以后,然后按下图的样式安装就可以了。首先需要用合适螺丝将传感器固定在一稳定的平台上,以我的图片为例,是固定在一个磁带盒子上的,然后再在传感器的另外一头,固定一个光盘就可以做为托盘了。然后再把万用表针插在接头里,接上电源(12V,正负无所谓,电路中还有个整流部分).微调电位器,当电压指示在115.OmV的时候,则此时的斜率就是正常的O.1mV/1g(这个数据是测量得来的)。然后需要用标准物品进行校准,最简单的方法是使用一元硬币,每个6g,你可以准备5个左右的硬币,依次加进去,检查是不是每次增加6g。在检测完成以后,再进行大重量的实验,加上一个500g左右的重物,然后再依次加入这6个硬币,这时候应该仍然是每次增加6g。如果小于6g,则增大这个115.OmV的电压,大于了6g就减小115.OmV的电压。

  下图是实际使用情况:

  零负载的时候为114.9mV(万用表不稳),下图显示称诺基亚8250手机时是123.2mV.这手机重量就是123.2-114.9=8.3mV即是83g,诺基亚网站公布为81g,我的手机后面有贴纸,且包含了sim卡。关于这个114.9V,这个是可以调节的,看你的喜好了,但是所对应的斜率是不同的。在115.OV的时候,每1mV代表的是10g的重量,如果调到100.OmV,每1mV对应的9g的重量,也是说斜率不一样。随你自己的喜好,可以适当的调节。

  关于斜率的说明假设零点采集的数据为V1,电子秤斜率为S,在托盘中放入一个一定重量的物体采集电压是V2,则该物体的实际重量就是M=(V2-V1)/S。当V1=115.0的时候,斜率大概是O.1mV/1g,就可以直接按照mV数来读取再减115.0就可以了,非常的方便。



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