Το σύστημα χρησιμοποιεί πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες είναι ένας τυπικός ενεργός αισθητήρας, επίσης γνωστός ως αυτο-παράγοντας αισθητήρας. Η αρχή λειτουργίας του βασίζεται στην πιεζοηλεκτρική επίδραση μιας φόρτισης που παράγεται στην αντίστοιχη ειδική επιφάνεια ορισμένων υλικών μετά από εξαναγκασμό.Ο πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας είναι μικρός σε μέγεθος, ελαφρύς σε βάρος, απλός στη δομή, αξιόπιστος στην εργασία, κατάλληλος για τη μέτρηση δυναμικών μηχανικών ποσοτήτων, ακατάλληλος για τη μέτρηση συχνοτήτων που είναι πολύ χαμηλές για μέτρηση και ακόμη περισσότερο δεν μπορούν να μετρήσουν στατικές ποσότητες. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται για μετρήσεις επιτάχυνσης και δυναμικής δύναμης ή πίεσης. Αδυναμίες των πιεζοηλεκτρικών συσκευών: υψηλή εσωτερική αντίσταση, χαμηλή ισχύς. Η ισχύς είναι μικρή, η ενέργεια εξόδου είναι αδύναμη και η κατανεμημένη ποσότητα του καλωδίου και οι παρεμβολές θορύβου επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά εξόδου, τα οποία απαιτούν υψηλά εξωτερικά κυκλώματα.Ο αισθητήρας ανθεκτικής καταπόνησης είναι ένας δομικός αισθητήρας που χρησιμοποιεί την επίδραση της ανθεκτικής καταπόνησης για να μετατρέψει διάφορες μηχανικές ποσότητες σε ηλεκτρικά σήματα. Το βασικό στοιχείο του ανθεκτικού αισθητήρα πίεσης τύπου μετρητή τάσης αντίστασης, η αρχή εργασίας βασίζεται στην επίδραση πίεσης αντίστασης του υλικού, ο μετρητής πίεσης αντίστασης μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο ως αισθητήρας και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ευαίσθητο στοιχείο σε συνδυασμό με το ελαστικό στοιχείο για να σχηματίσει έναν μηχανικό αισθητήρα ποσότητας.Το φαινόμενο ότι η αντίσταση ενός αγωγού αλλάζει με μηχανική παραμόρφωση ονομάζεται αντιστασιακό αποτέλεσμα καταπόνησης. Αφού ο μετρητής πίεσης αντίστασης μετατρέψει το μηχανικό σήμα πίεσης σε △R/R, λόγω της μεταβλητής και η αντίστοιχη αλλαγή αντίστασης είναι γενικά πολύ μικρή, είναι δύσκολο να μετρηθεί άμεσα και με ακρίβεια και είναι ενοχλητικό να αντιμετωπιστεί. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται ένα κύκλωμα μετατροπής για τη μετατροπή της △R/R αλλαγής του μετρητή τάσης ή ρεύματος σε αλλαγή τάσης ή ρεύματος. Το κύκλωμα μετατροπής του χρησιμοποιείται συνήθως για τη μέτρηση γεφυρών.Τα χαρακτηριστικά της γέφυρας DC είναι ότι το σήμα δεν επηρεάζεται από τη κατανεμημένη επαγωγή και την ικανότητα κάθε συστατικού και σύρματος και η ικανότητα αντι-παρεμβολής είναι ισχυρή, αλλά λόγω του μικρού σήματος εξόδου της μηχανικής καταπόνησης, απαιτείται να ενισχυθεί με υψηλό κέρδος και ενισχυτή υψηλής σταθερότητας.Οι μορφοτροπείς μετρητή τάσης έχουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:(1) το ευρύ φάσμα των εφαρμογών και των μετρήσεων, μετρητές πίεσης μπορούν να γίνουν στους διάφορους μηχανικούς αισθητήρες ποσότητας.(2) υψηλό ψήφισμα και ευαισθησία, υψηλή ακρίβεια.(3) η δομή είναι ελαφριά και μικρή, η επίδραση στο δείγμα είναι μικρή, η προσαρμοστικότητα στο σύνθετο περιβάλλον είναι ισχυρή, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα ειδικά περιβάλλοντα όπως η υψηλή θερμοκρασία, η υψηλή πίεση και το ισχυρό μαγνητικό πεδίο, και η απάντηση συχνότητας είναι καλή.(4) εμπορευματοποίηση, εύκολος στη χρήση, εύκολος να επιτύχει τη μεγάλης απόστασης, αυτοματοποιημένη μέτρηση 5.Μέσω της συγκριτικής ανάλυσης του αισθητήρα πίεσης και του μετατροπέα ανθεκτικού στελέχους, επιλέχθηκε τελικά το δεύτερο σχήμα. Το θέμα απαιτεί εύρος ζύγισης 0 ~ 5Kg, το σφάλμα πλήρους κλίμακας δεν είναι μεγαλύτερο από το έδαφος 0,005Kg, λαμβάνοντας υπόψη τα εξαρτήματα αυτοβαρούς, κραδασμών και κραδασμών της πλατφόρμας, αλλά και για να αποφευχθεί η υπέρβαρη ζημιά στον αισθητήρα, οπότε η εμβέλεια των αισθητήρων πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ονομαστική ζύγιση των 5Kg. Επιλέξαμε έναν μετατροπέα πίεσης μετρητή τάσης αντίστασης με εύρος μέτρησης 5Kg και ακρίβεια 0,01%, η οποία πληροί τις απαιτήσεις ακρίβειας του συστήματος.2.1.3 Επιλογή τσιπ μετατροπής AD συστημάτωνΤο HX711 είναι ένα τσιπ μετατροπέα A/D 24-bit σχεδιασμένο για ηλεκτρονικές κλίμακες υψηλής ακρίβειας. Σε σύγκριση με άλλα τσιπ του ίδιου τύπου, το τσιπ ενσωματώνει τα περιφερειακά κυκλώματα που απαιτούνται από άλλα τσιπ του ίδιου τύπου, συμπεριλαμβανομένης της ρυθμιζόμενης παροχής ηλεκτρικού ρεύματος, του ταλαντωτή ρολογιού στο τσιπ κ.λπ., και έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ολοκλήρωσης, της γρήγορης ταχύτητας απόκρισης και της ισχυρής αντι-παρέμβασης. Μειώστε το συνολικό κόστος της ηλεκτρονικής κλίμακας, βελτιώστε την απόδοση και την αξιοπιστία ολόκληρου του μηχανήματος. Η διεπαφή και ο προγραμματισμός του τσιπ στο οπίσθιο τσιπ MCU είναι πολύ απλός, και όλα τα σήματα ελέγχου οδηγούνται από τις καρφίτσες, εξαλείφοντας την ανάγκη να προγραμματίσουν τα μητρώα μέσα στο τσιπ. Ο διακόπτης επιλογής εισόδου μπορεί να επιλέξει είτε το κανάλι Α είτε το κανάλι Β για να συνδεθεί με τον εσωτερικό προγραμματισμικό ενισχυτή χαμηλού θορύβου. Το Κανάλι Α έχει προγραμματιζόμενο κέρδος 128 ή 64 και αντιστοιχεί σε πλάτος διαφορικού σήματος εισόδου πλήρους κλίμακας 20mV ή 40mV, αντίστοιχα. Το κανάλι Β είναι ένα σταθερό κέρδος 64 για την ανίχνευση παραμέτρων συστήματος. Η ρυθμισμένη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος που παρέχεται στο τσιπ μπορεί να παρασχεθεί απευθείας στον εξωτερικό αισθητήρα και τον μετατροπέα A/D επί του τσιπ, εξαλείφοντας την ανάγκη για πρόσθετη αναλογική ισχύ στον πίνακα συστήματος. Ο ταλαντωτής ρολογιού on-chip δεν απαιτεί εξωτερικά εξαρτήματα. Η λειτουργία αυτόματης επαναφοράς ενεργοποίησης απλοποιεί τη διαδικασία προετοιμασίας κατά την ενεργοποίηση.
正在翻译中..