裝載機智能稱重儀設計

摘  要

隨著稱重技術的不斷發展,人們對稱重的測量精度和自動化程度提出了越來越高的要求。傳統的機械式稱重儀，不僅稱重過程復雜、不能夠保證精度，而且不具有自動去皮、累加和超載報警等功能。設計為智能型稱重儀,與裝載機設備配合使用，可以防止裝載機裝車時引起貨車超載造成鐵路行車事故發生，同時防止虧噸，確保客戶的滿意。它主要用于當裝載機為鐵路貨車裝載散堆料時，能自動顯示每斗凈重，同時累加重量，并且裝滿報警，保證貨車車皮不超載、不虧噸。

在設計的過程中，在保證儀器精度、穩定性和可靠性的前提下，盡量使儀器具有簡單的結構。按此原則，設計采用模塊化設計思路，將整個儀器分為壓力傳感器,電源電路,信號調理及放大電路,A/D轉換,顯示電路,單片機系統幾個部分進行分析和設計

關鍵詞：單片機，傳感器，放大電路，A/D轉換電路

ABSTRCT

Along with weigh technical ...

Keywords: SCM; Transducers; Magnify Circuitry; A/D Transform Circuitry.

目  錄

中文摘要I

英文摘要II

第一章  緒論1

1.1 問題的提出1

1.2 設計目的以及功能要求1

1.3 傳感器的重要性及國內外的發展趨勢2

1.4 本文的主要內容和意義3

第二章 總體方案設計4

2.2 稱重測量原理4

2.3 總體方案的確定5

第三章 稱重傳感器設計7

3.1 傳感器概述7

3.1.1 傳感器定義及其組成7

3.1.3 對傳感器的要求8

3.2 電阻應變式傳感器9

3.2.1 彈性敏感元件9

3.2.2 電阻應變片的結構和分類13

3.2.3 電阻應變式傳感器的工作原理14

3.2.4 電阻應變片的變換電路16

3.2.5 壓力傳感器測量電路20

3.3稱重傳感器設計20

3.3.1 概述20

3.3.2 基本原理及結構計算21

第四章 電源電路25

4.1基本穩壓電路25

4.2集成穩壓元器件的選擇26

4.3 穩壓電路的設計28

第五章 傳感器信號放大電路30

5.1 前置放大器與傳感器的配接特點30

5.2 差動放大器的基本原理31

5.2.1分析推導輸出與輸入基本關系的依據31

5.2.2 差動輸入放大電路閉環放大倍數的計算32

5.3 差動輸入比例放大器的誤差分析33

5.4  實際放大電路的設計33

5.4.1 信號放大器的選擇33

5.4.2 集成運算放大器的應用及主要特性參數35

5.4.3 電路結構37

第六章 A/D轉換電路39

6.1 A/D轉換電路的選擇39

6.1.1 A/D轉換電路的主要參數39

6.1.2 雙積分A/D轉換電路的工作原理39

6.2 A/D轉換芯片的選擇41

6.2.1 四位半雙積分型A/D轉換器ICL713541

6.2.2 ICL7135的輸出時序43

6.2.3 積分電阻、電容的參數選擇44

6.2.4 內部結構及轉換原理44

第七章  單片機系統45

7.1  MCS-51系列單片機的結構45

7.1.1 MCS-51單片機的基本組成45

7.1.2 MCS-51系列46

7.1.3 8051單片機的內部結構46

7.2 8051單片機的引腳及其功能47

7.3  MCS-51系列單片機接口設計48

7.3.1 A/D轉換器與MCS-51單片機的接口設計49

7.3.2 由8155構成的顯示器接口電路50

7.3.3 打印機和MCS-51單片機的接口設計50

第八章 自動控制定高測量系統52

8.1 工作原理52

第九章  結論54

參 考 文 獻56

致 謝57