能发一些电路板的工作原理及他上面元器件的功能作用,再附上图片说明,最好是电子秤的电路图
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传统上,设计秤重、测力、转矩及压力测量系统时,广泛采用全桥接电阻传感器的方法。大多数桥接传感器都要求较高的激励电压(通常为10 V),同时输出较低的满量程差动电压,约为2 mV/V。传感器的输出通常由仪表放大器加以放大,经过发大后的信号,再由高精度模数转换器 (ADC) 进行数字化,最后再用一个通用的MCU作进一步处理与显示。通常情况下,ADC并不集成在MCU中。这种方法虽然可以实现满量程的ADC输入电压,但桥接传感器的激励电压高达10 V,功耗较大,而且使用的芯片数量也较多,加大了电源管理的复杂度。
现在,通过在MSP430F42x芯片中集成带有差动输入的16位 - ADC和增益高达32的可编程增益放大器(PGA),实现了单芯片秤重系统。整个系统只需用3 V电池供电,不但能效高,且成本低。此外系统还提供LCD驱动器及掉电保护功能。
现在,通过在MSP430F42x芯片中集成带有差动输入的16位 - ADC和增益高达32的可编程增益放大器(PGA),实现了单芯片秤重系统。整个系统只需用3 V电池供电,不但能效高,且成本低。此外系统还提供LCD驱动器及掉电保护功能。
将全桥接传感器负激励信号连接至终端X1-1,正激励信号连接至终端X1-4,由MSP430的端口引脚P2.0与P2.1供电。这样,在测量期间或在电子秤工作于待机状态的情况下,就可以不用电桥激励电压,从而降低功耗。传感器的电桥电阻为1 200 (典型值),电源电压为3 V,激励状态下耗电2.5 mA。将桥接传感器的输出信号连接至X1-2与X1-3,通过两个低通滤波器之后输入SD16的输入通道A0。 当最大负载为10 kg时,全桥接传感器具有2 mV/V的额定满量程差动输出电压。要使传感器信号能够实现1 g的精度,总共需要1万次计数,并显示在LCD显示屏上。如果桥接传感器获得3 V的激励电压,则满量程输出电压为:3 V x 2 mV/V = 6 mV。也就是说,1 g的重量转换为电压形式可等效为:6 mV / 10 kg x 1g = 0.6 V。为了实现1 g的测量精度,所用ADC的LSB电压应比上述小四倍,即 0.6 V / 4 = 0.15 V。 SD16可用内置的1.2 V参考电压工作,也可用外部连接的参考电压工作。图1中给出的是用外部电阻分压器来提供参考电压。由于桥接传感器由相同电压的电源供电,这样做的好处是能够实现独立于激励电压(VCC)的比例输出原则。如果桥接传感器由VCC供电而SD16模块采用内部参考电压,那么测量结果就会随VCC在电池使用寿命中的变动而发生差异。当电源电压为3V时,使用图1中所示的外部电阻分压器得到的参考电压为: R9与R10的分压比(divider ratio)R9/R10的选择使生成的参考电压保持在容许的VREF范围内,这时VCC从3 V下降至2.7 V。SD16 模块的最小电源电压为2.7 V。其详细电压范围及其他参数,可参考MSP430F42x数据表(SLAS421)。SD16的参考电压决定着满量程差分输入电压,即VREF/2。由于数据转换器为双极,因此ADC的LSB电压为:
该LSB值经过最大增益为32的PGA后,电压值可降至0.605 V。但该值比设计目标值0.15 V仍然高出大约四倍,为此还需要将该值进一步放大。为了不添加外部组件,可以采用更多的 SD16输出位。SD16模块内部数字抽取滤波器能够提供总共24位的访问。可将数字滤波器输出的额外两位添加给16位转换结果,并将18位输出信号进行低通过滤(如进行多结果平均),这样ADC的LSB电压就可降至0.151 V。
http://www.weighbbs.com/html/20071/302.htm