電子秤作為一種計(jì)量工具,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、科研、交通、內(nèi)外貿(mào)易等各個(gè)領(lǐng)域,與人民的生活緊密相連。電子秤是電子衡器的一種,利用胡克定律或力的杠桿平衡原理測定物體質(zhì)量。按結(jié)構(gòu)原理可分為機(jī)械秤、電子秤、機(jī)電結(jié)合秤三大類。
一、電子秤的分類與應(yīng)用
1.按用途分類:工業(yè)稱量和民用。工業(yè)稱量對精度要求高,例如珠寶行業(yè),而民用則相對來講精度要求較小,但要求操作簡單、顯示直觀、可攜帶性強(qiáng)、智能化高。
2.按放置位置分類:桌面秤、臺秤、地磅和精密天平。桌面秤指全稱量在30kg以下的電子秤;臺秤指全稱量在30-300kg以內(nèi)的電子秤;地磅指全稱量在300kg以上的電子秤;精密天平用于更高精度的測量。
3.按數(shù)據(jù)傳輸方式分類:分為RS-232/RS-48
5、射頻(RF2.4G)、模擬訊號(Analog)、藍(lán)牙(Bluetooth)、USB接口及以太網(wǎng)路等多種方式。
二、電子秤的工作原理
電子稱重的實(shí)現(xiàn)首先是通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小,需要通過前端信號處理電路進(jìn)行準(zhǔn)確的線性放大。放大后的模擬電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機(jī)中,再經(jīng)過單片機(jī)控制譯碼顯示器,從而顯示出被測物體的重量。
電子秤主要由承重系統(tǒng)(如秤盤、秤體)、傳力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(如杠桿傳力系統(tǒng)、傳感器)和示值系統(tǒng)(如刻度盤、電子顯示儀表)3部分組成。
三、電子秤的硬件組成
電子秤的硬件設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、傳感器模塊、按鍵模塊、顯示模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊以及A/D轉(zhuǎn)換模塊。
1.單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊:采用STC89C52單片機(jī)作為核心控制硬件。
2.傳感器模塊:采用電阻應(yīng)變式壓力傳感器,測量量程0 -5kg,測量精度可達(dá)3g。
3.A/D轉(zhuǎn)換模塊:采用HX711芯片進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換。
4.顯示模塊:采用LCD1602液晶顯示當(dāng)前重量、單價(jià)和總價(jià)等信息。
5.按鍵模塊:采用44矩陣鍵盤進(jìn)行人機(jī)交互,可以實(shí)現(xiàn)直接輸入單價(jià)、刪除單價(jià)、去皮、清零等功能操作。
6.蜂鳴器報(bào)警模塊:具有過載報(bào)警提示功能。
四、電子秤的軟件設(shè)計(jì)
軟件部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、處理和顯示。系統(tǒng)程序包括主控程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、LCD驅(qū)動(dòng)子程序和按鍵輪詢子程序等。
五、電子秤的計(jì)量性能
電子秤的計(jì)量性能涉及的主要技術(shù)指標(biāo)有量程、分度值、分度數(shù)、準(zhǔn)確度等級等。國際法制計(jì)量組織把電子秤按不同的分度數(shù)分成T、II、III、Ⅳ四類等級,分別對應(yīng)不同準(zhǔn)確度的電子秤和分度數(shù)n的范圍。
六、電子秤的應(yīng)用案例
電子秤的應(yīng)用已遍及到國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。例如,在商業(yè)零售中,電子秤可以快速準(zhǔn)確地計(jì)算商品價(jià)格,提高結(jié)賬效率;在工業(yè)生產(chǎn)中,電子秤可以用于原材料和成品的精確稱重,確保產(chǎn)品質(zhì)量;在科研實(shí)驗(yàn)中,電子秤可以提供高精度的質(zhì)量測量,支持科學(xué)研究。
總之,電子秤作為一種現(xiàn)代新型稱重儀器,其應(yīng)用范圍廣泛,功能強(qiáng)大,已成為日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的工具。隨著科技的發(fā)展,電子秤的性能和應(yīng)用將進(jìn)一步提升,為各行各業(yè)帶來更多便利和效益。