電子秤是一種廣泛應(yīng)用于日常生活和工業(yè)領(lǐng)域的計量衡器。其工作原理主要基于電阻應(yīng)變式傳感器將重力轉(zhuǎn)換為電信號,再通過一系列電路處理,最終顯示為重量數(shù)據(jù)。本文將詳細(xì)闡述電子秤的工作電路圖的組成、各部分的功能以及調(diào)試步驟,以期幫助讀者更好地理解和使用電子秤。
一、
電子秤工作電路圖的基本構(gòu)成
1.傳感器及其放大電路:
- 傳感器是電子秤的核心部件,通常采用電阻應(yīng)變片作為傳感元件。當(dāng)物體放在秤盤上時,壓力施給傳感器,使其發(fā)生形變,導(dǎo)致阻抗發(fā)生變化。這一變化通過激勵電壓轉(zhuǎn)化為模擬信號輸出。
- 該模擬信號經(jīng)過放大器電路(如OP07高精度運放)進行放大,以便后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)處理。
2.A/D轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)處理:
- A/D轉(zhuǎn)換器將放大后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。常用的A/D轉(zhuǎn)換芯片有HX711,這是一款專為高精度稱重傳感器設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器,具有集成度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。
- 數(shù)字信號隨后被傳輸至中央處理器(CPU),由CPU進行運算處理,并根據(jù)鍵盤命令及預(yù)設(shè)程序控制顯示結(jié)果。
3.顯示與控制模塊:
- 顯示屏通常采用LCD或LED,用于直觀地顯示測量的重量數(shù)據(jù)。
- 控制模塊包括多個功能鍵,如數(shù)字鍵、小數(shù)點鍵、累加鍵、去皮鍵等,用于輸入單價、累計金額及執(zhí)行特定功能。
4.電源供應(yīng)電路:
- 電源供應(yīng)電路為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作電壓。電子秤的電源腳分別接地和+5V直流電源,確保各部件正常工作。
二、各部分功能詳解
1.電阻應(yīng)變式傳感器:
- 利用金屬材料在外力作用下產(chǎn)生機械變形的特性,將重力變化轉(zhuǎn)化為電阻值的變化,進而形成電信號輸出。
2.放大器電路:
- 對微弱的傳感器信號進行放大,以提高信號的可讀性和后續(xù)處理的準(zhǔn)確性。
3.A/D轉(zhuǎn)換器(如HX711):
- 將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,便于CPU處理。HX711還具備穩(wěn)壓電源和時鐘振蕩器,簡化了外部電路設(shè)計。
4.CPU與顯示模塊:
- CPU根據(jù)接收到的數(shù)字信號和用戶輸入的命令進行運算處理,并控制顯示屏顯示最終結(jié)果。同時,它還負(fù)責(zé)管理各種接口電路和功能鍵的操作。
5.電源供應(yīng)電路:
- 為整個電子秤系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作電壓,確保各部件正常運行并減少干擾。
三、電子秤的調(diào)試步驟
1.校準(zhǔn)零點:在秤體自然下垂無負(fù)載時調(diào)整零點旋鈕(如RP1),使顯示器回零。
2.滿量程調(diào)整:在秤鉤下懸掛標(biāo)準(zhǔn)砝碼至滿量程(如2千克),調(diào)整相應(yīng)旋鈕(如RP2)使顯示器準(zhǔn)確顯示滿量程值。
3.精度校驗:懸掛不同重量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼(如1千克),觀察顯示器是否準(zhǔn)確顯示對應(yīng)重量值,如有偏差則需進一步調(diào)整相關(guān)旋鈕或元件值。
4.固定精密電阻替代:準(zhǔn)確測量調(diào)整后RP
2、RP3等電位器的電阻值,并用固定精密電阻予以替代以鎖定校準(zhǔn)狀態(tài)。
綜上所述,電子秤的工作電路圖是一個復(fù)雜而精細(xì)的系統(tǒng),涉及多個關(guān)鍵部件和電路環(huán)節(jié)。了解其基本構(gòu)成和各部分的功能對于正確使用和維護電子秤至關(guān)重要。通過合理的調(diào)試和校準(zhǔn)步驟可以確保電子秤的準(zhǔn)確性和可靠性從而滿足日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的需求。