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一、電子秤電阻應(yīng)變片概況
電子秤在外部壓力或拉力作用下發(fā)生形變，當(dāng)外力去除后物體又能恢復(fù)其原來的尺寸和形狀的應(yīng)變稱為彈性應(yīng)變。電子秤應(yīng)變片稱重模塊是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的稱重模塊。防爆電子秤傳感器由在彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變敏感元件構(gòu)成。應(yīng)變稱重模塊工作時(shí)引起的電阻值變化甚小，但其測量靈敏度較高。它在力、力矩、壓力、加速度、重量等參數(shù)的測量中得到了廣泛的應(yīng)用。
二、設(shè)計(jì)目的
電子秤利用電阻應(yīng)變片制成測量重量的稱重模塊，用于測量罐內(nèi)的液體重量。
三、基本要求
1. 實(shí)現(xiàn)基本功能
2．畫出相應(yīng)的測量電路及推導(dǎo)計(jì)算液重的公式
3.工作電壓220V，采用等臂電橋（雙橋差動(dòng)）。
四、結(jié)構(gòu)圖與電路圖
五、工作原理分析
防爆電子秤2為兩個(gè)稱重模塊半差動(dòng)電橋接成的正向串接的雙電橋差動(dòng)電路。
防爆電子秤1應(yīng)變片容量內(nèi)液體重量稱重模塊：
感壓膜感受上面液體的壓力。當(dāng)容器中溶液增多時(shí)，感壓膜感受的壓力就增大。將其上兩個(gè)稱重模塊Rt的電橋接成正向串接的雙電橋電路，此時(shí)輸出電壓為：
U0=U1+U2=(K1+K2)hpg
式中，K1，K2為傳感器傳輸參數(shù)。
ρ——液體密度
h——位于感壓膜上方的液體高度
ρgh表征了感壓膜上方液體的重量
Hpg=Q/A U0=(K1+K2)Q/A
Q——感壓膜上方液體的重量
A——柱形容器的截面積
結(jié)論：電橋輸出電壓與柱式容器內(nèi)感壓膜上面溶液的重量成線性關(guān)系，因此可以測量容器內(nèi)儲(chǔ)存的溶液重量。
傳感器的發(fā)展：
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，防爆電子秤稱重模塊更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種技術(shù)研究。要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的防爆電子秤傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的。
防爆電子秤傳感器按傳感原理分為電阻式稱重模塊、電容式稱重模塊、電感式稱重模塊、壓電式稱重模塊、磁電式稱重模塊、光纖式稱重模塊、光柵式稱重模塊。稱重模塊的分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。防爆電子秤靜態(tài)特性是指對(duì)靜態(tài)的輸入信號(hào)，稱重模塊的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。因?yàn)檫@時(shí)輸入量和輸出量都和時(shí)間無關(guān)，所以它們之間的關(guān)系，即傳感器的靜態(tài)特性可用一個(gè)不含時(shí)間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對(duì)應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。通常情況下，稱重模塊的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲線而非直線。在實(shí)際工作中，為使稱重儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個(gè)近似程度的一個(gè)性能指標(biāo)。而靈敏度是指稱重模塊在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y對(duì)輸入量變化△x的比值。
所謂動(dòng)態(tài)特性，是指稱重模塊在輸入變化時(shí)，它的輸出的特性。在實(shí)際工作中，防爆電子秤傳感器的動(dòng)態(tài)特性常用它對(duì)某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)來表示。這是因?yàn)榉辣娮映臃Q重模塊對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)容易用實(shí)驗(yàn)方法求得，并且它對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)的響應(yīng)與它對(duì)任意輸入信號(hào)的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)有階躍信號(hào)和正弦信號(hào)兩種，所以防爆電子秤稱重模塊的動(dòng)態(tài)特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示電阻式稱重模塊是將被測量，如位移、形變、力、加速度、濕度、溫度等這些物理量轉(zhuǎn)換成電阻值這樣的一種器件。主要有電阻應(yīng)變式、壓阻式、熱電阻、熱敏、氣敏、濕敏等電阻式稱重模塊件。
防爆電子秤電阻式傳感器的基本工作原理是將被測量的變化轉(zhuǎn)化為稱重模塊電阻值的變化，再經(jīng)一定的測量電路實(shí)現(xiàn)對(duì)測量結(jié)果的輸出。防爆電子秤稱重模塊中的電阻應(yīng)變片具有金屬的應(yīng)變效應(yīng)，即在外力作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。電阻應(yīng)變片主要有金屬和半導(dǎo)體兩類，金屬應(yīng)變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。半導(dǎo)體應(yīng)變片具有靈敏度高（通常是絲式、箔式的幾十倍）、橫向效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)電阻應(yīng)變片的工作原理是基于應(yīng)變效應(yīng), 即在導(dǎo)體產(chǎn)生機(jī)械變形時(shí), 它的電阻值相應(yīng)發(fā)生變化。防爆電子秤應(yīng)變式稱重模塊的組成：彈性元件、應(yīng)變片、測量電路。
應(yīng)變片能將應(yīng)變直接轉(zhuǎn)換成電阻的變化，對(duì)于其他物理量（力、壓力、加速度等），需先將這些量轉(zhuǎn)換成應(yīng)變－彈性元件應(yīng)變式電阻稱重模塊是通過彈性元件的傳遞將被測量引起的形變轉(zhuǎn)換為傳感器敏感元件的電阻值變化。
防爆電子秤電阻式液體重量稱重模塊利用感壓膜上方的液體的重量的不同產(chǎn)生不同的壓力，當(dāng)容器中溶液增多時(shí)，感壓膜感受的壓力增大，從而引起彈性元件發(fā)生變形，變換成相應(yīng)的應(yīng)變，然后傳遞給與之相連的應(yīng)變片，引起應(yīng)變敏感元件電阻值發(fā)生變化。防爆電子秤通過測量電路變成電量輸出，輸出電壓與柱形容器內(nèi)感壓膜上面溶液的重量呈線性關(guān)系。防爆電子秤可以實(shí)現(xiàn)對(duì)容器內(nèi)儲(chǔ)存的溶液重量的測量。
防爆電子秤應(yīng)變式稱重模塊的測量電路通常采用直流電橋，為了減小非線性誤差，采用提高橋臂比或采用差動(dòng)電橋的方法。防爆電子秤采用半差動(dòng)電橋不僅沒有非線性誤差，而且電壓靈敏度是單臂應(yīng)變片工作時(shí)的2倍，因此提高了靈敏度和線性度。在液體重量的測量中，采用雙橋差動(dòng)電橋。