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电子汽车衡电路设计与制作
发布时间:2018-09-29   点击次数:529次

电子汽车衡电路设计与制作

一、实验目的: 本实验要求学生设计并制作一个电子汽车衡电路,要求能测量重量在 0~200g 间的物体,输出为电压信号,通过调节电路使电压值为对应的重量值,电压量纲 mv 改为重量纲 g 即成为一台原始电子汽车衡
二、基本原理: 基本思路 总体设计思路如图 1 所示, 所测重量经过转换元件转换为电阻变化,再经过测 量电路转化为电压变化,经过放大电路放大调节后输出显示得到所需信号。
被测 物体 重量 转换 元件 测量 电路 差分 放大 电路 二级 放大 电路 输出 显示 图 1 基本设计思路 电阻应变式传感器 本设计主要通过电阻应变式传感器实现。
电阻应变式传感器是利用电阻应变片 将应变转换为电阻的变化, 实现电测非电量的传感器。
传感器由在不同的弹性敏 感元件上粘贴电阻应变片构成, 当被测物理量作用在弹性敏感元件上时,弹性敏 感元件产生变形, 并使附着其上的电阻应变片一起变形, 电阻应变片再将变形转 换为电阻值的变化。
应变式电阻传感器是目前在测量力、力矩、压力、加速度、 重量等参数中应用最广泛的传感器之一。
1、弹性敏感元件 物体在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形, 而当外力去掉后物 体又能完全恢复其原来的尺寸和形状,这种变形称为弹性变形。
具有弹性变形特 性的物体称为弹性元件。
弹性敏感元件是指元件在感受到力、压力、力矩、振动等被测参量时,能将其 转换成应变量或位移量, 弹性敏感元件可以把被测参数由一种物理状态转换为另 一种所需要的物理状态。
2、电阻应变片
对于一段长为 L,截面积为 S,电阻率为 ρ 的导体,未受力时电阻为 R = ρ ,在外力的作用下,电阻丝将会被拉伸或压缩,导体的长度 L、截面积 S 以及 电阻率 ρ 等均将发生变化,从而导致其电阻值发生变化,这种现象称为“电阻 应变效应” 。
利用金属或半导体材料电阻丝的应变电阻效应, 可以制成测量试件表面应变的 敏感元件。
为在较小的尺寸范围内感受应变,并产生较大的电阻变化,通常把应 变丝制成栅状的应变敏感元件,即电阻应变片,通常由敏感栅、基底、盖片、引 线和黏结剂等组成。
测量电路 电阻应变片把机械应变信号转换成电阻变化后, 由于应变量及其应变电阻变化 一般都很微小,既难以直接精确测量,又不便直接处理。
因此,必须采用转换电 路,把应变计的电阻变化转换成电压或电流变化,以便于测量。
具有这种转换功 能的电路称为测量电路。
电子汽车衡电桥电路是目前广泛采用的测量电路,常见的直流电桥电路如图 2, R1 R2 R4 R3 Uo U 图 2 直流电桥 电桥输出电压为 Uo= U (式 1) R1、R2、R3、R4 为四个桥臂,当一个臂、两个臂或四个臂接入应变片时,就 相应构成了单臂、双臂和全臂工作电桥。

摘要:本文由天津利朗称重设备科技有限公司整理并发表,转载请注明出处。

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