一种传感器。谐振式传感器可分为振弦式、振梁式、振膜式、振筒式、振管式和晶体谐振式等多种类型。在称重技术中主要采用的是振弦式称重传感器和振梁式称重传感器类的一种复合音叉振子传感器。

称重传感器的主要性能指标： 1. 传感器的输出灵敏度

传感器在额定载荷作用下，供桥电压为1V时的输出电压，单位为（mV/V）。在任一载荷下，传感器的输出电压 =所加载荷×供桥电压×输出灵敏度/额定载荷。

2. 非线性

传感器承受载荷与其相应输出电压之间并非成完全的线性关系，由此而造成的误差称为传感器的非线性误差。

3. 不重复性

在同一环境条件下，对传感器反复施加某载荷时，其每次输出的电压值不尽相同，这种现象称为传感器的不重复性。

4. 零点不平衡输出

在传感器不受任何载荷条件下，传感器输入端以额定的供桥电压时的输出电压，称为零点不平衡输出。

综合对上述的了解以及自己做实验的亲身体验，最终决定采用霍尔式传感器完成此设计内容，霍尔式传感器单元如图3.4所示，图3.5为其实物图。

图3.4 霍尔传8

3.2.4 差动放大器的选择

放大电路的主要性能指标有放大倍数、输入电阻、输出电阻等，其中放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标，有电压放大倍数、电流放大倍数和功率放大倍数；输入电阻是从输入端向放大电路内看去的等效电阻，它等于放大电路输出端接实际负载电阻后，输入电压与输入电流之比；放大电路的输出端可等效为一个信号源。

在此设计中可利用传感器试验仪上的差动放大器单元，如图3.6所示。

3.2.5 F/V表的选择

此F/V表是显示差动放大器输出的电压值，可直接用实验仪上的数字式电压/频率表即（F/V表）：3位半显示，电压范围0-2V，0-20V，频率范围3Hz-2KHz、10Hz-20KHz，灵敏度≥50mV,如图3.7所示。

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图3.5 霍尔传感图3.6 差动

图3.7 3.3 最终方案的确定

经过上述的思考与论证，决定设计的最终方案如下： 1. 称重传感器选霍尔式传感器；

2. 电源部分、电桥平衡网络、差动放大器、电压表均按要求采用CSY传感

器实验仪上相应的单元。

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第四章 硬件设计

4.1 硬件设计概要

4.1.1 硬件电路设计原理说明及电路图

原理说明：在直流稳压电源的激励下，首先调整电位继W1使电压表示数为零，以补偿不等位电势（不考虑温度误差的影响）；当有重物放在振动平台正中央且霍尔元件通过恒定电流时，霍尔元件会在梯度磁场中向下移动时，输出的霍尔电势Ｖ也为负值，即与位移相对应，且与位移在一定程度上呈线性关系；输出的霍尔电势经差动放大器放大显示在F/V表上，经过多次实验可得出被测物体重量与电压表示数的关系，从而通过看放未知重物时的电压表示数可迅速得到其重量。电子秤原理图如图4.1示。

+2直流稳 -2

r W1 + — V 电桥平衡网络 霍尔式传感器 差动放大器 电压表

图4.1 电子秤原11