基于单片机的压力测量仪设计毕业论文(编辑修改稿)

基于单片机的压力测量仪设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

主要是利用 压电效应 制造而成的，这样的传感器也称为 压电传感器。 压力传感器 的种类 压力传感器从其原理及结构来看可分为：液柱式、机械式及电气式测量压力的仪表，按信号原理不同 ，大致可分为四类： 液柱式：根据流体静力学原理，把被测压力转换成液柱高度。 机械式：根据弹性元件受力变形的原理，将被测压力转换成位移。 电气式：将被测压力转换成各种电量，如电感、电容、电阻、电位差等，依据电量的大小实现压力的间接测量。 活塞式：根据水压机液体传送压力的原理，将被测压力转换成活塞面积上所加平衡砝码的质量。 压力传感器种类繁多， 另外还有 电位器式、应变式、压阻式、电感式、霍尔式、电容式、压电式、振动式等等。 压力传感器的精确度可达 级，测量范围从数十 Pa 至 700MPa 不等。 应变式 压力 传 感器 参数规格 应变式 压力 传感器 应用领域：汽车衡、地上秤、料斗秤等计量设备中。 Application: Apply to motor vehicles ,ground weighter, ,hopper weighing,metering equipment. 外形图： Appearance Picture 基于单片机压力测量仪设计 11 技术参数 Technical parameter 额定载荷 Rated Load 50 kg～ 5000 kg 精度 Precision 灵敏度 Rated output 177。 177。 非线性 Nonlinearity 177。 %FS 177。 %FS 滞后 Hysteresis 177。 %FS 177。 %FS 重复性 Repeatability 177。 %FS 177。 %FS 蠕变 Creep(30Min) 177。 %FS 177。 %FS 推荐工作电压 Remended Excitation Voltage 5V— 12V(DC) 最大工作电压 Maximum Excitation Voltage 15V(DC) 零点平衡 Zero Balance 177。 1%FS 输入阻抗 input impedance 380177。 20Ω 380177。 10Ω 输出阻抗 Output impedance 350177。 2Ω 绝缘阻抗 Insulation Resistance ≥3000MΩ ≥5000MΩ 安全过载率 Sate Overload 150%FS 极限过载率 Ultimate Overload 200%FS 工作温度范围 Operating Temperature Range (30+70)℃ 温度补偿范围 Compensated Temperature Range (10+60)℃ 输出温度影响 Temperature Effect On Load 177。 %FS/10℃ 177。 %FS/10℃ 零点温度影响 Temperature Effect On Zero 177。 %FS/10℃ 177。 %FS/10℃ 材质 Construction 合金钢 Alloy Steel 量程（ kg） L L0 H H0 B E F ΦD1 ΦD2 C 50～ 200 138 65 32 27 29 40 78 10 300～ 800 138 65 32 27 29 40 74 12 1000～ 2020 200 95 40 34 34 64 98 22 3000 200 95 40 34 34 64 98 22 4000～ 5000 200 95 50 45 40 56 102 22 基于单片机压力测量仪设计 12 防护等级 Protection Class IP67 安装示意图 Installation Diagram 接线方式： Mode of connection 应变式 压力 传感器 电缆输出 注：四芯屏蔽线 Φ 5，标准长度 4M 量 程（ kg ） L0 E F H H0 H1 H2 ΦD1 ΦD2 ΦD3 50～ 200 65 40 78 32 27 30 12 12 34 300～ 800 65 40 74 32 27 30 12 12 34 1000～ 2020 95 64 98 40 34 30 15 16 36 3000 95 64 98 40 34 30 15 16 16 36 4000～ 5000 95 56 102 50 45 38 15 22 22 44 电阻应变式传感器 的工作原理 电阻应变式传感器由弹性元件和电阻应变片构成， 弹性敏感元件的作用是使基于单片机压力测量仪设计 13 被测压力作用于某个面积上并转换为位移或应变，然后由位移敏感元件或应变计转换为与压力成一定关系的电信号。 应变式传感器是基于测量物体受力变形所产生应变的一种传感器，最常用的传感元件为电阻应变片。 当弹性元件感受到物理量时，其表面产生应变，粘贴在弹性元件表面的电阻应变片的电阻值将随着弹性元件的应变而相应变化。 通过测量电阻应变片的电阻值变化， 这样电阻应变式传感器就将被测物理量的变化转换成电信号的变化。 传感器与压力测量仪的连接法 传感器的模拟输出对电子噪声很敏感，故不要将这些电线结扎在一起，以避免可能导致的干扰 ,并请将这些电线远离交流电源，如图 所示 压力测量仪的连接法 引脚端子编号 讯号含义 EXC + EXC － SIG + SIG － SHD 激励电压输出 ＋ 激励电压输出 － 讯号输入 ＋ 讯号输入 － 屏蔽 图 第四章 压力测量仪技术规格 一般规格 1. 电源 : 直流 24V 2. 消耗功率 : 6 W 3. 工作温度 : 10℃ ～ 70℃ 4. 湿度 : 10% ～ 90％相对湿度（无凝结水） 5. 电源滤波器 : 内置 数字部分 1． 计量显示 上排数码管显示称重净重。 净重为零时输出 4mA， EXC+ SIG EXC SIG+ SHD 基于单片机压力测量仪设计 14 净重为最大量程时输出 20mA。 下排数码管显示称重最大量程。 2. 负数显示 在最左边数位显示“－”号 1. 上限显示 显示“ UOL”表示称量超过最大量程 4. 下限显示 当显示“ dOL”时，表示称量低于下限显示 模拟部分 1． 适用的传感器类型 适用于电阻应变式测力与称重传感器 2． 传感器激励电压 10V177。 2%, Imax=200mA 3． 传感器灵敏度 2mV/V 4． 输入阻抗 5MΩ 5． 温度系数 100ppm/℃ 6． 非线性误差 % 7．采样速度： 1000 次／秒 8．输出模拟信号 4―― 20mA 精度 ％ 9. 零位可调范围 由 毫伏到 15毫伏 10， 000 分度 第五章 压力测量仪的相关操作 一般说明 不要将 压力测量仪 安装在阳光直晒处，并须避免突然的温度变化、振动或被风吹。 当温度大约为 20℃或 68℉、相对湿度约为 50％时，可获得最佳的性能。 通过电源线将 压力测量仪 后端接地，并保证接触良好。 不要将地线接至其他设备的地线。 模拟输入或输出讯号对电子噪声很敏感，故不应将这些模拟 输入或输出讯号的电线结扎在一起，以避免可能造成的干扰。 并请将这些电线远离交流电源，尽量缩短所有电线或同轴电缆的长度。 压力测量仪 输入灵敏度 压力测量仪 输入灵敏度 (A)可通过以下方程式计算出来： 秤量间距最大量程 时的输出电压出电压－传感器在自重传感器在满载荷时的输  )(A 对于 压力测量仪 而言， A必须大于或等于 格/V。 基于单片机压力测量仪设计 15 前面板说明 前面板外观 1. N1 指示灯 : 闪烁时表示正在通讯。 2. N2 指示灯 : 备用。 3. N3 指示灯 : 亮时显示重量变动检测。 4. N4 指示灯 : 亮时显示零。 5. ENTER 按键 : 接受输入数据。 6． MODE 按键 : 选择功能设定方式。 7． TARE 按键 : 设置时，用于选择数据。 8. ZERO 按键 :正常运转时，长按“ ZERO”键，可对显示的净重清零。 控制输出插座 插座编号 讯号含义 J8 ① 24V+ 电源 24V+ ② 24V 电源 24V ③ ④ 420mA 4～ 20mA 输出 ⑤ 420mA+ 4～ 20mA 输出 + 插座编号 讯号含义 ⑩ SHIELD 屏蔽 ⑾ EX 激励电压输出 M1 TARE MODE ENTER N4 ZERO 1 2 3 4 5 6 7 8 N2 N3 N1 基于单片机压力测量仪设计 16 ⑿ EX+ 激励电压输出 + ⑾ SIG 信号输入 ⑿ SIG+ 信号输入 + 零点标定 1 如果不标定零点，可按 ，直接进入实物标定。 零点标定 2 显示器显示“ ” 长按 ZERO 键 2秒执行零点标定。 按“ MODE”键进入实物标定。 按“ ENTER” 键，退出标定菜单。 KINDECI MODE KINDECI MODE KINDECI ZERO 基于单片机压力测量仪设计 17 压力测量仪 有两种标定方法 A 开环标定 : 在要求精度小于 1%时 ,可采用此标定方法 ,不需要进行实物标定 . 进入传感器量程设定菜单 ,输入 称重 传感器的量程，再进入标定菜单中 ,进行零点标定 ,然后退出菜单，便可正常使用 . 例如：使用量程为 500KG 的单传感器， 则进入 传感器量程设定菜单 ,设定 称重 传感器的量程 为： （小数点位数在功能设置菜单中设置）。 再进入标定菜单中 ,进行零点标定 ,然后退出菜单，便可正常使用 . B 实物标定 : 在要求精度比较高 时 ,须采用实物标定方法 进入标定菜单 ,进行完零点标定后 , 按 MODE 键进入实物标定菜单 ,当下排数码管显示“ ”时，可进行 实物标定 ,此时，在秤台上放置标秤砝码，待数据稳定后 , 将显示器的读数设定为所加砝码的重量值 ,退出实物标定菜单 ,完成实物标定。 进行完实物标定 , 传感器量程设定菜单中传感器的量程值已自动刷新，该值为传感器的实际量程值。 例如：现场传感器量程为。