2。3 电子称重衡器的原理分析

2。3。1 系统组成分析

称重系统的组成一般分为承重、传力和显示系统。被称重物体的形态决定了承重系统的结构。台秤一般都配有可供物体直接放置到平台上平板承重机构，地衡配备有供大型的物体如车辆等上下的轨道。专用衡器一般都配有能方便称重操作的专用承重机构，如：衡量颗粒状物料的的秤盘，衡量液体的衡器的贮盛液体的容器，汽车衡可让汽车轻易地开上去的轨道。

衡器中的传力系统是体现其称重性能的关键部件。杠杆传力系统和形变传力系统是两种常用的传力系统。前者主要由承重杠杆和传力杠杆、支架和联结零件等组成。弹簧是使用时间很长的形变传力机构，它的称量范围可从1毫克到数十吨。地理位置、温度、湿度等因素对弹簧秤的影响较大，因此计量准确度较低，需要随时使用随时校准以保证弹簧秤的准确度。

衡器中传统的显示系统是显示被称重物体的质量。在电子化以前通常显示系统采用的是刻度杆或刻度盘，通过上面的游标或指针指示当前的重量。后来出现的电子秤的示值系统为显示器，不需要人为干预就以很方便的进行读数。

2。3。2 称重传感器分类

传感器的定义就是把一种物理量转化为另一种方便采集的物理量，一般都是把其它物理量转化为电学物理量。随着科技的发展和各种新材料的应用，传感器的种类开始层出不穷。其中的称重传感器已经演变出很多种类，具体分类有电阻应变式、光电式、液压式、振动式、陀螺仪式、电磁力式、电容式、磁极变形式等。其中以电阻应变式的使用最广，电阻应变式称重传感器由弹性体、应变电阻片、电桥电路等组成。电阻应变式传感器的基本原理是：电阻应变片在弹性元件上，随着弹性元件发生变形而变形，从而导致电阻改变。电阻的变化引起的电压变换通过后面的信号调理和AD转换数字电信号输出，数字电信号经运算后显示物体质量。

3  方案选择和硬件选型

3。1 总体方案的比较

3。1。1 获取用户输入的电子称

该方案采用单片机和数码管显示数据采集模块得到的质量数据，简单易行。可以直接采用传感器模块加上有ad采样功能的单片机再加上数码管即可实现。数据采集传感器可采用商用现成的带有信号调理放大电路的传感器。数码管模块也可以采用现成的具有寄存器的数码管，这样可以很方便的操作数码管显示想要的内容，最大限度的节省IO引脚。通过增加一矩阵键盘输入数据和控制命令，用户和电子称可以进行一些简单的交互，单片机内部的一些寄存器可以接受外界能够对数据进行设定。采用该方案设计的电子称功能更加丰富，可增加清零，去皮和称重计价的功能。结构简图如图3。1所示，系统由数据采集模块、单片机模块、键盘输入模块和数码管显示模块组成：文献综述

图3。1 基于单片机的电子称

3。1。2 LCD显示的电子称方案

在前一种方案的基础上做了进一步的优化。从前端采集信号处理，选用放大、信号调理电路都采用自行设计的电路。后端也增加了功能更强的LCD液晶显示器和嗡鸣器报警装置等，在显示模块采用的是可以显示图片和文字的LCD液晶显示器。系统由压力传感器模块、信号放大模块、A/D转换模块、单片机模块、键盘输入模块和LCD显示等模块组成。该方案加强了人机交互的能力，可以更加完整的显示所需信息，包括购物清单、物体信息等相关内容。结构简图如图3。2所示:

图3。2  LCD显示的电子称方案