传感器电子秤设计 手工制作高精度电子秤（非常详细）

手工制作高精度电子秤（非常详细）

这篇DIY电子秤的文章我会尽量详细的写，我们先来简单了解一下这次电子秤的工作原理（只是为了DIY也可直接跳过原理），电子的检测我们使用称重传感器，传感器一般有四根线，电源正、电源负、信号正和信号负（后面会具体说明），称重传感器在我们给电源线供好电之后在给传感器上施加不同的压力信号线会输出不同的电压值，我们对输出的电压值进行检测就能检测到施加在传感器上的力的变化，将改变的力的大小转化为物体的质量只要保证传感器受到的力是来自物体的重力即可，所以对传感器的安装有一定的要求（某宝上有支架），不需要了解原理可直接跳到支架安装！

传感器说明

上图可看到传感器有引出四根不同颜色的线，对应关系看下表

我们这里看下传感器参数

传感器的参数很多人说看起来不是太清楚是什么意思，这里量程应该都能看懂，输出灵敏度：1.0±0.1mv/V这个是指的传感器在测重达到满量程的时候供电电压和信号线输出电压的关系，一个量程10KG的传感器在5V供电的情况下满量程的时候信号线输出的电压Uout计算关系为1.0mv/V=Uout/5V，也就是说满量程的时候输出电压为5mv，这个时候我们会发现满量程才的时候也只有5mv，所以输出信号检测对于后面的检测模块还是有一定要求的（称重用的较多的HX711）！

AD检测模块

用来检测传感器输出电压的AD检测模块，我们这里用市面上用的比较多的HX711，HX711拥有24位高精度的AD检测，是一款专门为高精度电子秤而设计的！

HX711模块上面有接传感器的E+、E-、A-、A+可以和上表的传感器引脚一一对应，B-和B+我们这里不使用，另一侧引脚对应关系如下表

数值转换

HX711检测完传感器的电压量转换之后输出的数值为十六进制，这个数据仍然不是给人看的，而是给机器的，我们需要继续转换成人看的，这里懂得单片机得可以自己写程序接线去处理输出成十进制数，我们这里DIY呢就不写程序这么麻烦了，我们使用一个已经做好了带转换显示的成品

这个模块上面已经板载了单片机和程序处理，并且带数码管直接显示测量的重量

支架安装

表面有一层纸质的膜可以撕掉，这里上几张品图片就知道怎么安装了

接线说明

支架安装好之后就可以开始连线了，先把称重传感器的线和HX711上的引脚对应连起来对照下表连接

连完传感器和HX711之后开始711模块和显示仪的连接，连线参考下表即可

这里名字都是一样的其实对着名字连就行

接好线之后找根数据线供电就会在数码管上显示称重数值

校准

这个时候显示的数值是没有经过校准的，按照下面步骤校准

· 零点标定 长按减键3秒，屏幕上显示 - PL - 然后松开减键，秤上面不要放东西，在模块上输入0然后按确定按键（设置键），显示 - END - 零点标定完成

· 满度标定 长按加键3秒，屏幕上显示 - PH -然后松开按键，放上上不超过量程的砝码（能精确重量的物体都可），然后输入放上的砝码重量按确定，显示 - END - 满度标定完成

下面的是校准之后测试50g，70g，90g砝码的精度

总结

过程操作简单，长期发布类似文章，欢迎关注，本期电子秤就到这里了，欢迎随时留言，需要资料也可以在下方留言！

如此袖珍的电子秤：如何体现出“称重传感器”的设计工作原理？

我们经常会遇到去测量小质量物体的重量问题，特别是在我们的日常生活当中。还记得那些传统的杆秤虽然可以解决这样的一个问题，但是它不方便携带，而且效率也不高，显示很不直观而且测量精度低；话说机械式的弹簧秤也可以解决这一问题，但是它的惯性大，固有频率低、灵敏度也不高，测量精度也不高。随着现在的微计算机技术、集成电路技术、传感器技术的进步及更新，电子秤获得了迅猛的发展，它功能齐全、显示直观、准确度高、反应灵敏、使用方便等特点。为了解决小质量的物体的称重问题，如果能有一个体积小、重量轻、便于携带、可数字显示的电子秤的话，肯定会广受大家的欢迎。现在这种电子秤已经广泛运用到了市场中，那我们就说一下这种称重范围在0〜5kg的袖珍电子秤的设计问题吧〜

一、方案设计

袖珍电子秤的结构原理是从传感器→放大器→A/D转换器→CPU→显示器 。设计袖珍电子秤的主要任务是称重的测力传感器的选择。能实现测力的传感器种类很多,要实现称重及数显,关键是要把力(重力)信号转换成电信号来测量,其方法主要分为2类:一类 是直接法,即利用压磁式传感器、压电式传感器、压阻式传感器直接将信号转换成电信号;另一类 是间接法,即以弹性元件作为敏感器,将拉、压力转变为应变、位移或频率,再用应变传感器、位移传感器或频率传感器把应变、位移或频率转变为电量。综合比较各种传感器的情况,在此选用间接法的应变式力传感器。

二、传感器装置设计

应变式力传感器的工作原理：是将应变片粘贴到受力的力敏型弹性元件上,当弹性元件受力产生变形时,应变片产生相应的应变,转化成电阻变化,从而引起测量电路的电压变化,通过测量输出电压的数值,再通过换算即可得到所测量物体的重量。由于袖珍电子秤要求体积小,称量范围不大,精度和角偶一致性高,传感器与显示器一体化等特点,故选用双孔悬臂平行梁应变式承重传感器。其特点是:精度高、易加工、结构简单紧凑、抗偏载能力强、固有频率高,其典型结构如图2所示。

图2 双孔悬臂梁传感器结构示意图

应变片选用由栅状金属泊粘贴在绝缘基片上构成的金属泊式应变片,电阻应变片感受的机械应变量一般为10-6~10-2mm,随之而产生的电阻变化率也大约在10-6~10-2数量级之间,这样小的电阻变化用一般的电阻测量仪表很难测出,必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转变成电压或电流的变化,才能用二次仪表显示出来。桥式测量电路能够满足这一要求。

图3 桥式测量电路

在称重传感器中,R1,R2,R3,R44个应变片电阻组成的桥式测量电路如图3所示。Rm为温度补偿电阻,e为激励电压,V为输出电压。图3桥式测量电路若不考虑Rm,在应变片电阻变化之前,电桥输出电压为V=(R1R1+R2-R4R3+R4)e由于桥臂起始电阻全等,即R1=R2=R3=R4=R,所以V=0。当应变片电阻R1,R2,R3,R4变为R+ΔR1,R+ΔR2,R+ΔR3,R+ΔR4时,电桥的输出电压变为V=(R+ΔR1R+ΔR1+R+ΔR2-R+ΔR4R+ΔR3+R+ΔR4)e经推导、整理并忽略高次项可得V=e4(ΔR1R-ΔR2R+ΔR3R-ΔR4R)也就是说,电桥输出电压的变化与各臂电阻变化率的代数和成正比。如果4个桥臂应变片的灵敏系数k相同,且ΔRR=kε。则上式又可写成V=ek4(ε1-ε2+ε3-ε4)上式表明,电桥的输出电压和4个桥臂的应变片所感受的应变量的代数和成正比。这就是利用桥式电路测量应变量的工作原理。

在应变式称重传感器中,4个应变片分别贴在弹性梁的4个敏感部位,传感器受力作用后的变形情况如图4 所示。

图4 传感器受力作用后的变形情况

在力的作用下,R1和R3被拉伸,阻值增大,ΔR1和ΔR3为正值,R2和R4被压缩,阻值减小,ΔR2和ΔR4为负值。若应变片阻值变化的绝对值相同,即ΔR1=ΔR3=+ΔR或ε1=ε3=+εΔR2=ΔR4=-ΔR或ε2=ε4=-ε因此V=ek4(ε1-ε2+ε3-ε4)=ek44ε=ekε图4传感器受力后变形示意图若考虑Rm,则电桥输出电压变为V=(R+ΔR2R-R-ΔR2R)(RR+2Rm)e=RR+2RmΔRRe=RR+2Rmkεe令Su=Ve,则Su=RR+2RmkεSu称为传感器系数或传感器输出灵敏度。

文章来源于网络，希望对你们有所帮助，版权归原作者所有，我们下次再会。

相关问答

电子秤传感器的接线方法:正规传感器厂家的产品,利用导线颜色可以简单辨别。红=E+[传感器激励电压+]黑=E-[传感器激励电压-]绿=S+[传感器输出信...

角差的校正方法:1、传感器修正的合适区域,即传感器开孔的下方四个角。2、传感器修正的原侧,秤体的四个角区分别对应传感器下面开孔的四个角。3、传感器修正...

以下是传感器安装的基本步骤:1.确定安装位置:传感器的安装位置应根据称物的大小和重量确定。一般来说,传感器应平稳地安装在称重台面下方中央位置,以确保所...

更换电子秤的传感器之后,首先要校准零点,然后要加载相应数量的标准砝码调试角差,最后要加载接近满量程的标准砝码校准量程。经过上述步骤,电子秤校准完毕。...

电子秤传感器不准可能是由于传感器的校准出现问题导致的。首先,需要检查并确保秤上没有任何杂物或者压力物,以免影响称重准确性。然后,在使用前应进行重新校...

电子秤称重传感器的出线方式有4线和6线两种,模块或称重变送器的接线也有4线和6线两种,要接4线还是6线首先要看你的硬件要求是怎样的,原则是:传感器能接6线的...

可以。1、多个称重传感器并联联接,电源、信号可以共用。2、运用多个称重传感器能够提高精度,防止称重物不一样的方位对称量的影响。3、多个称重传感器构成...

称重传感器的接线方式分两种:六线制和四线制接法(1)六线制称重传感器接线图方式:EXC+正电源接红线,EXN+正反馈接蓝线,EXC-为电源负接黑线,EXN-为电源负反...

电子称传感器5根色线接主板棕线接24V正,蓝色接24V负,公共端白线接24V负,灰线接PLC黑线不接。第一种情况,2根电源线,1常开+1常闭共用com,无电压第二种情...

这个泰山衡主扳和稻丰电子称传感器的连接方式可能会因不同的型号而有所不同,以下是一般的连接方式:1.首先,将稻丰电子称传感器安装在需要测量重量的物体上,...