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  • 1 # 容濟點火器

    一、簡單來說

    電子稱透過壓力感應器收集重量,並透過電子晶片將收集的重量資訊轉換為標準公斤數,由顯示屏輸出數字。

    核心原件:應變片,一個金屬構架上貼著盤繞著金屬絲的貼片.

    稱重時,金屬構架受力形變,貼片上的金屬絲也隨著被拉長或縮短,金屬絲電阻因此改變,透過測量金屬絲的電阻變化,得到所稱重物的資料.

    金屬絲的形變得到的電引數,經過放大電路,調零電路,模數轉換(A/D轉換),譯碼電路後驅動數碼管顯示出數字.

    二、電子秤的原理方框圖

    程式 K/B(按鍵) ↑ Fx → 感測器 → OP放大 → A/D轉換 → CPU → 顯示驅動 → 顯示屏 ↓ 記憶體

    工作流程說明: 當物體放在秤盤上時,壓力施給感測器,該感測器發生形變,從而使阻抗發生變化,同時使用激勵電壓發生變化,輸出一個變化的模擬訊號。該訊號經放大電路放大輸出到模數轉換器。轉換成便於處理的數字訊號輸出到CPU運算控制。CPU根據鍵盤命令以及程式將這種結果輸出到顯示器。直至顯示這種結果。

    三、電子秤到底是怎麼給出讀數的

    首先要明確的是,對於絕大多數「秤」而言,我們測量的不是質量,我們測量的只是重力。用標準砝碼的天平測量的才是質量,大多數彈簧秤、電子秤測量的其實都是重力。讀數是10千克,意思是說這個物體的重力與10千克物體在這個地方產生的重力相同。可能你覺得沒有區別,但如果你跑到月球上,天平的結果不會變,但是彈簧秤和電子秤的結果會大幅改變。

    其次要明確的是,力是無法直接測量的,我們測量的只是變形。力是一個非常抽象的概念而已,我們無法直接測量力,我們能測量的只是力的效應,也就是力作用在某些物體上之後這些物體的變形。這些變形是看得見摸得著的,但是力是虛無縹緲的。

    比如這種最簡單的彈簧秤,原理很簡單,一根彈簧,底下掛上東西之後,彈簧會伸長。透過彈簧長度的改變,我們就可以推算被稱量的物體的重量。

    也就是說,雖然彈簧秤上刻著的是1千克、2千克、3千克之類的刻度,但其實這是長度的測量,這些刻度其實只是一把尺子,刻度的真實含義是彈簧伸長了1釐米、2釐米、3釐米。如果我們知道物體的重力跟彈簧的伸長尺寸之間的關係,比如說每一千克物體的重力剛好讓彈簧伸長1釐米,我們就能用這把「尺子」來測量「重力」。舉例來說,掛上某個物體,彈簧伸長了4釐米,我們就知道這個物體的重力能夠讓這根彈簧伸長4釐米,等比例換算,這個物體的重力就相當於4千克物體的重力。看看,即使是最最簡單的彈簧秤,其實也是一個「長度」到「重力」再到「質量」的過程。那轉盤式的彈簧秤又是什麼原理呢?不是說我們測量的是長度麼?怎麼會是一個大表盤呢?

    方法也很簡單,一個簡單的小裝置就可以把彈簧的伸長轉變為錶針的旋轉。當彈簧伸長的時候,帶動著這個鋸條狀的金屬片移動,鋸條上的鋸齒再推動齒輪,把直線運動轉化成旋轉。齒輪再帶動著錶針旋轉,給出最終的讀數。

    看,這就是最簡單的原理圖。鋸條和齒輪把彈簧的長度變化轉換成錶針的旋轉,這是一個很簡單的機械原理。說白了,我們測量的還是這根彈簧伸長的長度。

    問題就來了,歸根結底,這些「秤」測量的不是質量,也不是重力,而是彈簧的長度。我們知道,彈簧的方向會改變,彈簧不是完全筆直的,彈簧會熱脹冷縮,彈簧會生鏽,彈簧會越拉越松,彈簧還可能會卡住,這些因素都會大幅影響測量結果。怎麼解決這些問題,其實是很複雜的工程問題。

    說完了機械的彈簧秤,我們再說說電子秤。電子秤又是什麼原理呢?看上去好先進啊!怎麼就能直接把重量顯示在液晶屏上呢?

    好吧,可能你也猜到了,本質上是一樣的,電子秤測量的也是彈簧的長度……那問題又來了,彈簧長度是怎麼轉換成電子讀數的呢?您能想出什麼好方法嗎?

    還是最簡單的彈簧秤,底下掛重物,彈簧會伸長。想象一下,如果我把一根電線粘在彈簧上會怎麼樣?電線會隨著彈簧的伸長而跟著伸長,與此同時,電線的截面積會變小,因為電線跟著彈簧被拉長拉細了。

    現在我們有了新的測量物件,一根隨著測量物體的重量逐漸增加而逐漸變細的電線。電線變細意味著什麼呢?意味著電阻發生了變化。如果我能知道電阻的變化,是不是就能知道電線的尺寸變化呢?知道了電線的尺寸變化,是不是就能知道彈簧的長度變化呢?

    現在,我們把重力的測量問題轉換成了彈簧長度問題,彈簧長度問題轉換成了電線尺寸問題,電線尺寸問題轉換成了電阻問題。如何測量電阻?這就是一個電子工程的問題了。如果你有已知電阻的元件,然後跟這個要測量的電線組成惠斯登電橋,輸入恆定的電壓,測量輸出的電壓。透過測得的電壓變化,就能推算出被測量物體的電阻變化。

    我們總結一下電子秤最終的工作原理:物體重力與質量相關,重力讓電子秤裡的彈簧長度發生變化,粘在彈簧上的電線跟著長度發生變化,電線的粗細也跟著發生變化,這導致了電線電阻的變化,繼而導致了這根電線在惠斯登電橋裡的輸出電壓的變化。電子秤說白了就是一個電壓表,測量的就是這個電壓變化。

    這裡面潛在的問題也很多。首先,跟機械的彈簧秤一樣,彈簧可能會生鏽、會變形、會卡住等等;其次,電線可能粘的不夠結實,電線的電阻可能還受溫度、溼度等等的影響;再次,電路的輸入電壓可能不穩定,電路里用作參照的其它電阻可能也不精確。所有這些問題,同樣需要妥善的處理。

  • 2 # 自控西門子

    沒啥,就是托盤或者掛鉤壓著或者被一個或幾個稱重感測器壓著,感測器型別分為靜態和動態的,把由於重力造成的形變變成微弱的電壓訊號,然後傳給儀表或者微控制器計算後顯示於液晶或者其他顯示器上,簡單過程就是這樣

  • 3 # 淮安重卡維修小馬

    我們普通的常用的人體電子秤,它的原理非常簡單,就是有壓電感測器,根據,重量變化,然後傳遞不同的那個微弱電壓由處理器進行處理,然後在顯示屏進行顯示。

    我要說他最貴的就是那塊玻璃,你相信嗎?整個總成本,如果大規模生產應該不超過五塊錢。

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