基于24位AD转换的高精度电子秤的设计

基于24位A/D转换的高精度电子秤的设计引言物料计量是工业生产与贸易流通中的一个重要环节。称重装置是其中不可或缺的计量工具之一。集现代传感器技术、电子技术和计算机技术于一体的电子秤，具有称量快速、显示直观、不易磨损等优点，同时能够有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求，因而正逐渐取代传统的机械杠杆测量秤成为主流产品。本设计采用AT89C52单片机为控制核心，结合电阻应变式压力传感器和A/D转换芯片HX711，设计出一种低成本、高性能的电子秤。

本设计中电子秤的结构如图1所示，其原理为桥式压敏电阻传感器将被测物体的重量转换为模拟电压信号，电压信号的强弱随物重的大小而变化。NTC热敏电阻传感器进行环境温度测量。A/D转换芯片HX711作为计量和NTC温度补偿的转换器，将模拟电压信号转换成数字信号，得到的数字量与物重成正比。AT89C52单片机负责处理数字信号，并通过LCD显示物体的质量。通过按键输入被测物体的单价，单片机将物重及单价经过乘法运算产生总价，并在LCD显示器上显示。此外，电子秤还可以将被测物体的质量、单价、总价等信息打印输出。

图1  电子秤的结构

图2所示为桥式压敏电阻传感器，桥式压敏电阻传感器主要利用电阻应变片形变，将相应的压力转换成电参数的。电参数经由滤波电路滤波之后输入模数转换器。

图2 桥式压敏电阻传感器

采用的复式滤波电路如图3所示，把对交流阻抗大的元件电感与负载串联，以降落较大的纹波电压，而把对交流阻抗小的元件电容与负载并联，以旁路较大的纹波电流。其滤波原理与电容、电感滤波类似，它实质上是电容滤波与一级LC滤波电路的组合。可减小脉动成分，使输出电压更平滑，抗外部干扰性更好。