数字电子秤的设计与实现-文献综述

1、毕业设计(论文)文献综述摘 要:随着科学技术的进步，电子秤在日常生活中起着越来越重要的作用，被广泛应用石油、化工、电力、冶金、交通运输、建筑、机械制造和国防等各个领域。关键字:电子秤/单片机/传感器1 前言局部 称重技术自古以来就被人们所重视，作为一种计量手段，广泛应用于工农业、科研、内外贸易等各个领域，与人民的生活息息相关。衡器是国家法定的计量器具，是国计民生、内外贸易、科学研究不可缺少的计量设备，衡器产品技术水平的上下，将直接影响各行各业的现代化水平和社会经济效益的提高2。称重装置不仅是提供重量数据的测量仪表，而且作为工业控制系统的一个组成局部，推进了工业生产的自动化，它起到了缩短作业时间

2、、改善操作条件、提高产品质量等多方面的作用。称重器件的应用已普及到国民经济的各个方面，取得了非常显著的经济效益。因此，称重技术的研发和衡器工业的开展各个国家都很重视。60 年代初期电子技术的开展推进了衡器制造业的开展。70 年代中期出现的结合式电子衡器以来，经过 40 多年的改进与完善，我国电子衡器已经开展到了数字智能型1。 数显电子秤是现今生活中常用的电子秤重衡器，在各大超市、大中型商场、物流配送中心都可以见到。数显电子秤在构造和原理上取代了传统的机械式称量衡器。与传统的称量衡器相比拟，数显电子秤具有称量精度高、应用范围广、易于操作使用等优点，在工作原理、构造和材料上都是全新的计量衡器1。数

3、显电子秤的设计是通过压力传感器采集到被测物体确实切重量并将其转换成相应的电压信号。输出的电压信号通常会很小，需要相应的放大电路进展准确的线性放大。放大后的模拟电压信号经A/D转换器转换成相应的数字信号量被送入到主控电路的电片机中，再经过单片机控制译码显示器，就可以显示出被测物体确实切重量。 现在市场上使用的称量工具，有些是构造复杂，有些是运行不可靠，本钱高，准确稳定性也不好，调整的时间长，易损件多，维修困难，能源消耗大。现在电子秤产品的整体水平不高，局部小企业的产品质量差且技术力量薄弱，缺乏产品的开发能力，电子秤产品处在低层次2。所以有针对性地开发出一套有实用价值的电子秤系统，从技术上克制上述

4、诸多缺点，改善电子秤系统在应用中的缺乏之处，具有现实意义。 从20世纪70年代开场，在世界范围内掀起了一股“电子秤热，各先进工业国都很重视传感器技术和电子秤的研究、开发和生产3。传感技术已经成为重要的现代科技领域，电子秤及其系统生产已经成为了重要的新兴行业。我国生产的电子秤产品主要是属于静态衡器电子秤，与国外的同类产品还有一定的差距，尤其是在动态稳定器上存在较大距离，我国进口的电子秤大多数就是这类产品。我国的电子衡器要想打入国际市场，参与国际竞争，这就要求企业必须以技术为先导、以质量为中心、以管理为根底，努力提高制造技术与制造工艺水平，稳定产品的质量，增强国际市场竞争力4。我们要从观念上、技术

5、上和管理上迅速赶上，与时俱进、开拓创新、以提高制造技术与制造工艺水平为突破口，主要解决电子衡器中的工程化产品的定性设计。努力提高批量生产的能力，使我国的民族衡器工业走上安康持续开展的轨道5。2 主题局部 电子衡器一般是指装有电子装置的计量衡器。因为种类繁多，而且会涉及到交易结算和广阔消费者的利益，所以被世界各国政府普遍关注和重视，并被确定为国家枪支管理的法制计量器具6。电子衡器是自动化秤重控制和贸易计量的重要工具，对贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究等都起到了重要作用。电子衡器具有测量范围广、反响速度快、使用操作方便、便于计算机控制等一些特点。被广泛应用石油、化工、电力、冶金、交通运输、建

6、筑、机械制造和国防等各个领域7。一、国内外研究现状 五十年代电子技术的出现推动了衡器制造业的开展。六十年代出现机电结合式电子衡器来，经过三十多年的不断改进与完善，我国电子衡器开展迅速，电子衡器整体水平根本到达了国际九十年代中期水平。计算方法从模拟测量向数字测量开展；电子秤重技术从静态秤重向动态秤重开展；测量特点从单参数测量向多参数测量开展，特别是对快速秤重和动态秤重的方向的研究与应用。但总体上来说，我国电子衡器产品的数量和质量与兴旺国家相比拟还是有较大距离的，其主要差距主要表达在技术与工艺上还不够先进、开发能力缺乏、功能不完全、稳定性和可靠性较差等8。二、国内外开展趋势 通过分析近年来电子衡器

7、产品的开展状况以及国内外市场的需求，电子衡器总的开展趋势是小型化、集成化、模块化、智能化；其技术性能趋势是准确度高、可靠性高、稳定性高；其应用性能趋向于综合性和组合性9。 1小型化 装载体积小、重量轻、高度低。近几年来新研制的电子秤构造充分表达了小型化开展方向。对于低量程的电子平台秤，可采用将薄型的圆形传感器，直接嵌入钢板底面与称重传感器外径一样的盲孔内，形成低外形的秤体构造，钢板就是秤体的台面，称重传感器既是传感元件，又是承力的支点，这就极大地减化了秤体构造，减少了活动连接等环节，不但降低了本钱，而且还提高了稳定性和可靠性。对于中等量程的电子平台秤，已经出现了采用方形闭合截面的薄壁型钢板，并

8、联焊接成一个整体的竹排式构造秤体，4 个称重传感器分别安装在最外边两根薄壁型钢板两端的切口内，这样既减化了承力传力机构，又节省了秤体高度，这是一种很有开展前途的秤体构造。对于大型电子平台秤，可利用有限单元法进展等强度和刚度计算，采用抗弯刚度大的型材和轻型波纹夹心钢板等10。 2.集成化 对于某些电子衡器，例如小型电子平台秤、专用秤、静动态电子轨道衡等等，都可以实现秤体与称重传感器，钢轨与称重传感器，轨道衡秤体与铁路线路一体化。如秤体与称重传感器一体化的便携式静动态电子轮轴秤，大多是用硬铝合金厚板制成。其构造原理是经过固溶热处理强化的铝合金板，或通过在 4 个角上钻孔和铣槽分别形成 4 个悬臂梁

9、型称重传感器。这就使得秤体与称重传感器合二为一 。 以 后 者 结 构 的 8t 便 携 式 动 态电子轮轴秤为例子，其尺寸为700mm500mm30mm，重量约为 24kg11。 3.模块化 对于大型的承载器构造，比方大型的静动态电子汽车衡，已经开场采用几种长度的标准构造模块，经过分体组合，而产生新的品种和规格。这种模块化的分体式秤体构造，不仅提高了产品的通用性、可靠性和互换性，而且也提高了生产效率和产品的质量。同时还降低了本钱，增强了企业的市场竞争能力。 4.智能化 电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合，利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的根底上，增加

10、推理、判断、自诊断、自适应、自组织等一些智能功能，这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。 5.综合性 电子称重技术的开展规律就是不断的加强根底研究并扩大相应的应用，扩展新的技术领域，向相邻学科和行业渗透，综合各种技术去解决称重计量、信息处理等问题。对某些商用电子计价秤来说，只单单具备称重、计价、显示、打印这些功能还是远远不够的，现代商业系统还要求它能提供各种销售信息，把称重与管理自动化严密结合在一起，使称重、计价、进库、销售管理一体化，实现管理自动化。这就要求电子计价秤能与电子计算机联网，把称重系统与计算机系统组成一个完整的综合控制系

11、统。 6.组合性 在工业称重计量过程中，不少称重计量系统还要求具有可组合性，就是指测量范围等可以任意的设定；硬件能够依据一定的条件作某些相应的调整，硬件功能向软件方向开展；软件能按一定的程序进展修改12。 我国电子称的研究主要集中在专业研究所和大学始于 20 世纪 70 年代与国外先进技术相比我们还有较大的差距。因此必须加强技术研究和引进先进设备以提高整体水平13。3 总结局部电子称是能感受规定的被测量并按一定的规律转换成可用输出信号的器件主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态为有效控制机电一体化系统的运作提供必要的相关信息14。随着人类探知领域和空间的拓展电子信息种类日益繁多

12、信息传递速度日益加快信息处理能力日益增强相应的信息采集传感技术也将日益开展电子称也将无所不在15。 今后几年电子称的开展动向是：在构造上，向小型化、便携式、模块化、组合化、嵌入式的方向开展；外观更加美观，向人性化、个性化设计方向开展16。那种简易型、价格适中、交直流两用的电子称将是市场销售的主流。在性能上，向高灵敏度、高准确度、高可靠性方向开展；在功能上，向交直流两用、多功能、接口丰富、便于与计算机连接方向开展；在品种上，专用的、自动在线的电子称及称重计算机将有较大开展17。4 参考文献1王 君凌振宝.传感器原理及检测技术M.吉林大学出版社2001:25.2黄继昌徐巧鱼.传感器原理及应用实例M

13、.人民邮电出版社2002:41.3吕俊芳.传感器接口与检测仪器电路M.北京航空航天大学出版社，1998:98.4万隆巴奉丽.单片机原理及应用技术M.清华大学出版社2003:89.5赵晓安. MCS-51 单片机原理及应用M.天津大学出版社2001:3.6徐惠民安德宁.单片微型计算机原理接口与应用M.北京邮电大学出版社，1996:54-67. 7陈志强胡辉.单片机应用系统设计实践指南J.2003:2.8阳鸿钧.电子秤与电子天平技术问答J.中国电力出版社2021:69.9孟立凡蓝金辉.传感器原理与应用M.电子工业出版社2007:54.10王保保.传感器简明手册及应用电路M.西安电子科技大学出版2007:85.11刘少强张靖主.传感器设计与应用实例M.中国电力出版社2021:115.12鲍丙豪周燕许桢英.传感器手册M.化学工业出版社2021:78.13杜树春.单片机与外围器件接口实例M.中国电力出版2021:104.14杨欣.51 单片机应用实例详解M.清华大学出版社2021:22.15肖洪兵.跟我学用单片机M.北京航空航天大学出版社2002:101.16Abraham.