数显推拉力计1.docVIP

中国计量学院 《检测技术》课程设计 （说明书） 题目： 数显推拉力计 二级学院 质量安全工程学院 专 业 产品与质量工程专业 班 级 11质量2 姓 名 学 号 指导教师 年 月 日 摘 要 随着嵌入式系统市场的需求不断的增大，大量的便携式设备被广泛的应用于 各种领域。数显推拉力计，是一种体型轻巧、多功能、高精度的推拉压力测量仪，并可安装在某些高精度试验机台及作为专用试验用具使用。 本次课程设计本组以电阻应变片传感器为核心，利用被测力对应变电阻的影响，将其转化为电压信号，通过设计测量电路来将其表现出来。本组的设计主要包扩了传感器的设计及处理电路的设计。由于传感器的输出信号是微弱信号，需对其进行放大处理；由于输出信号中有干扰信号的存在，故需对其进行检波滤波；最后还需要通过数显技术将测量信号显示出来。 关键词：传感器、信号转化、数显技术 目 录 1前言 1.1课题研究背景及意义 1.2课题研究的主要内容 1.3国内外当前研究状态及发展趋势 2数显推拉力计总体方案 2.1传感器的选取 3测量电路的设计与计算 3.1放大电路 3.2滤波电路 3.3数显电路 4误差来源与精度分析 5心得体会 参考文献 附录：仪器外形 内部部件布局 1 前言 1.1 课题研究背景和意义 随着嵌入式系统市场的需求不断的增大，大量的便携式设备被广泛的应用于 各种领域。数显推拉力计，是一种体型轻巧、多功能、高精度的拉压力测量仪，并可安装在某些高精度试验机台及作为专用试验用具使用。推拉力计，是一种用于推力及拉力测试的力学测量仪器。推拉力计适用于电子电器、轻工纺织、动力机械、科研机构等行业的推拉负荷测试。传统的指针式的推拉力计具有度数方便、测试精度高等特点，具有峰值保持功能。数显推拉力计除了具有以上功能外，还具有数据上传、单位换算、上下阈值设定、声光报警等功能。 而传感器技术的应用正是实现推拉力计这一类测试与自动控制的一个重要的环节。在测试系统中，其被作为一次仪表定位，主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息，并将其转换成另一形态。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置，其精度和量程是根据需要来确定的。 同时对于推拉力计来说，单片机的数显功能也是极为重要的一部分。随着科学技术的迅猛发展，单片机的测试与控制系统也在广泛的应用于各大技术领域。以单片为基础的测力系统也被广泛应用于测量领域。 本次课程设计本组以电阻应变片传感器为核心，利用被测力对应变电阻的影响，将其转化为电压信号，通过设计测量电路来将其表现出来。本组的设计主要包扩了传感器的设计及处理电路的设计。由于传感器的输出信号是微弱信号，需对其进行放大处理；由于输出信号中有干扰信号的存在，故需对其进行检波滤波；最后还需要通过数显技术将测量信号显示出来。 1.2 课题研究的内容 设计一种实用的数显推拉力计。设计要点： 1.明确需要检测的物理量，确定仪器的量程、精度等指标； 2.选择合适的传感器，并设计驱动电路、信号调理电路、信号采集、数据显示、数据输入等电路； 3.说明误差的来源和有效减小误差的方法； 4.软件设计、根据工作原理和工作流程，绘制软件流程图，说明主要算法； 5.利用CAD软件设计仪器外形和内部部件的布局。 1.3 国内外当前研究状态及发展趋势 为了很好的了解国内外电子推拉力计的发展现状，本文找到了口本、美国和中国的一些产品，并对产品的一些参数进行对比，通过比较可以得出本类产品的 的发展状况。 1.口本的IMADA品牌的DPS系列: (1)精度:0.2%F.S; (2)单位:Kg,N,1b;. (3)显示:4位数LCD; (4)显示频率:大于20次/秒; (5)过载能力:200%F.S; (6)电源:充电NICAD电池包或AC充电器; (7)操作温度:0-40度; (8)重量:大约420g; (9)系统包括:8个附件，AC充电器，包装箱; (10)输出:数据输出(RS232)。 除此之外，口本还有爱光RX系列、电产、新宝等企业可以达到以上的精度 等功能指标。在价格方面，口本的数显推拉力计量程为5 Kg的价格为大约5OOORMB。 2.美国的艾伯HF系列: （1)浓缩各种测试功能，可同时抓取插入和拔出力最大值; （2)测量精度