Магистерская диссертация на тему: Построение структурной схемы. Выбор элементной базы. Выбор датчика

Введение

Весы - прибор для определения массы тел по действующему на них весу. Различают весы: образцовые (для поверки гирь), лабораторные (аналитические, микроаналитические, пробирные и др.) и общего назначения; по принципу действия - рычажные, пружинные, электротензометрические (см. Тензометр), гидравлические и гидростатические. Вес тела- это сила, действующая на опору или подвес со стороны тела. Т.е, если встать на весы в момент старта лифта вверх, показания будут больше, чем в состоянии покоя, а если в момент старта вниз - меньше. Это происходит за счёт того, что помимо ускорения свободного падения действует ещё и другое ускорение, направленное либо в ту же, либо а противоположную сторону.

Рассмотрим весы общего назначения. Существует целое множество разнообразных конструкций весов, среди которых:

Весы с чашечками - груз кладётся на одну чашечку, а эталонные гири на другую. Необходимо добиться равновесия, при этом вес груза будет равен весу гирек. Это неудобно, т.к. добиться равновесия довольно трудно. В данном случае точность измерения веса зависит от чувствительности весов и от номинала гирек.

Весы со стрелкой - груз, весом до одного килограмма взвешивается без дополнительных гирек, а свыше требует установки противовеса, в этом случае вес груза вычисляется как сумма веса гирек и показаний стрелки. Точность измерения зависит от чувствительности стрелки (на какое расстояние она смещается при каком весе).

Электрические весы - Существует чувствительный элемент, который реагирует на изменение веса, этой реакцией может быть: изменение сопротивления, изменение напряжения, изменение тока, редко изменение потребляемой мощности. В случае изменения сопротивления, необходимо нагрузить этот элемент на источник питания, и последовательно с ним поставить амперметр. Значение тока будет пропорционально значению веса. Если изменяется напряжение, просто можно поставить вольтметр. Точность измерения зависит от чувствительности амперметра (вольтметра).

Электронные весы - наиболее удобный в эксплуатации прибор. Необходимо только положить груз на весы, а дальше они сделают всё сами. При просмотре значения веса на электронных весах нет неоднозначности, как в случае со стрелкой (никогда нельзя однозначно сказать, на какое значение она указывает), значение выводится в понятном цифровом виде.

Микропроцессорное управление весов позволяет обеспечить большую точность измерения по сравнению с механическим прибором, электронные весы более долговечны, т.к. практически не имеют изнашивающихся деталей.

Немаловажным является тот фактор, что точность измерения во многих весах зависит от положения объекта на них (чем дальше от центра, тем меньше точность), это происходит за счёт того, что в них датчик веса или один и стоит посередине, или четыре и стоят по углам. В случае четырех датчиков микроконтроллер вычисляет среднее арифметическое от их показаний, это и есть результат.

В данной работе эта проблема решена следующим образом: измеряется не вес, а давление, оказываемое объектом на подушку с водой, посредством пластины, к подушке подсоединен датчик, измеряющий давление воды. Всё это обеспечивает независимость показаний от позиции объекта на весах.

Оглавление

- Введение

- Построение структурной схемы

- Выбор элементной базы

- Выбор датчика

- Выбор цифрового индикатора

- Выбор микроконтроллера

- Формирование принципиальной электрической схемы

- Разработка алгоритма

- Построение программы Заключение

- Список использованных источников

- Приложение

Список литературы

2 dmp330h.pdf - Техническая документация к датчику давления DMP330H.

3 dmp331.pdf - Техническая документация к датчику давления DMP331.

dmp341.pdf - Техническая документация к датчику давления DMP341.

dps100.pdf - Техническая документация к датчику давления DPS100.

8 de119.pdf - Техническая документация к ЖК-индикатору DЕ-119

9 mcs51.pdf - Техническая документация к микроконтроллерам серии MCS-51.

11 doc4127.pdf - Техническая документация к микроконтроллеру AT89C5AC2

12 А.В.Фрунзе, А.А.Фрунзе. Микроконтроллеры? Это же просто!, ООО "ИД СКИМЕН", 2003г.