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1、杠杆放大原理,假设杠杆两端长度是L，在杠杆两边的压力F,由力矩平衡可以得到：可见如果一端压力定下来了，我们可以通过臂长来控制另一端的压力。假设测量物体的质量为m，F为对传感器的压力，则由上式可以得到：,杠杆放大原理,杠杆放大原理,其中g为重力常数，由于我们要测量的是一个微小质量的物体，由它产生的压力F也非常微小。因此，我们可以通过把载物端的臂长设计得长一点，这样就可以达到放大作用。其放大倍数k为：,电阻式应变片传感器工作原理,导体或半导体在外界作用下产生机械变形时，其电阻值将发生变化，这种现象称为“应变效应”根据应变效应将应变片粘贴于被测材料上，被测材料受到外界作用产生的应变就会传到应变片上，
2、使得应变片的电阻发生变化，通过测量应变片电阻的变化，就可以得到被测压力的大小.,电阻式应变片传感器工作原理,电阻式应变片传感器工作原理,电阻式应变片传感器工作原理,我们利用电阻应变片和弹性元件一起组成应变式传感器。应变式压力传感器的工作原理是：弹性元件在被测物理量的作用下，产生一个与它成正比的应变，然后用应变片作为传感元件将应变转为电阻的变化，通过测量电路得知被测物体的压力，从而得到被测物体的质量。应变片的粘贴很由讲究，一定要按照规定的程序来完成，它包括试件表面处理,应变片的选检,粘贴,引线连接,质量检查和防护层敷设等过程，每一个过关都非常重要，关系到测量精度的问题。,微质量测量电路,A/D
3、转换电路 目前国外的许多公司已经推出精度很高的电子称重仪表，而精度的提高除了与测量传感器有关系外，A/D 转换器件也是影响称重仪表精度的一个重要的方面，选择合适的、高精度的模数转换器件将大幅度提高称重仪表的性能和精度，减少占用硬件资源，提高使用的方便程度。我们选用了ADS1110A/D转换器，其结构图和引脚图如下。,微质量测量电路,微质量测量电路,由于ADS1110采用通用IC总线接口，所以可以直接和带有IC总线接口的单片机相连，也可直接和不带IC接口的单片机相连接，应用十分方便,基本接口电路参见下图.串行数据总线SDA 和串行时钟总线SCL 分别接上拉电阻，电阻值的大小考虑到功耗、总线操作速
4、度和总线容抗问题，都用了10k。,微质量测量电路,微质量测量电路,二 放大电路 我们采用得是AD623,它是一款性能非常好的仪表放大器.信号通过数据采集线由CON4进入到AD623，结果放大后，从Vout口出来.电路如下图.,微质量测量电路,微质量测量电路,三 MEGA8 单片机电路功能介绍8K 字节的FLASH 存贮器支持ISP 编程，可重复编10,000次1K 字节的SRAM，32 个通用寄存器512 字节的EEPROM,可重复写100,000次18 个中断源，独立中断地址,微质量测量电路,两个可预分频（Prescale）8位定时器/计数器，其中一个带比较模式一个可预分频（Prescale
5、）、带比较模式及捕捉模式的16位定时器/计数器一个可编程的USARTs可选片内/片外RC振荡，石英/陶瓷晶振内置上电复位电路和可编程低电压检测BOD 复位电路五种休眠模式：空闲、省电、掉电、暂停和外部暂停工作电压V 工作频率0-16MHZ,微质量测量电路,微质量测量电路,仪器特点,（1）性能稳定，可多次重复测量，经过实 验稳定性好（2）测量精度高，可以达到0.01g(3)仪器成本低，电路部分芯片大约70元 左右（4）品质因数高,没有迟滞,时稳性好,耐蚀耐放射,工艺性好,适宜批量生产,感谢!,本设计是在中山大学激光与光谱学研究所光机电一体实验室完成，在这里特别感谢周剑英老师的指导，王自鑫老师的大力支持，并对我们设计的整个过程给予最大的帮助，也感谢实验室的刘伍兵等师兄师姐的帮助。,
