电子秤控制器是电子秤的核心部件,它主要基于应变片传感技术和电子电路原理来实现对物体重量的准确测量与控制。
(一)应变片传感原理
电子秤通常采用应变片作为重量传感器的关键元件。应变片是一种能够将机械应变转换为电阻变化的敏感器件。当物体放置在电子秤的秤盘上时,秤盘会受到压力而产生微小的形变。这种形变会传递到与秤盘相连的弹性体上,弹性体在受力作用下发生拉伸或压缩变形。粘贴在弹性体表面的应变片随之产生相应的应变,从而导致其电阻值发生变化。
例如,当应变片受到拉伸时,其长度增加,横截面积减小,根据电阻定律R = \rho\frac(其中R为电阻,\rho为电阻率,l为导体长度,A为横截面积),电阻会增大;反之,当应变片被压缩时,电阻会减小。
(二)信号转换与放大
应变片电阻的变化非常微小,需要通过专门的电路将其转换为可测量的电信号,并进行放大处理。一般采用惠斯通电桥电路来实现这一功能。惠斯通电桥由四个电阻组成,应变片作为其中一个电阻接入电桥。当应变片电阻发生变化时,电桥的平衡状态被打破,电桥输出一个与应变片电阻变化成正比的微弱电压信号。
这个微弱的电压信号通常只有几毫伏甚至更小,需要经过放大器进行放大。放大器将电桥输出的信号放大到合适的幅度,以便后续的电路进行处理。
(三)模数转换与数据处理
经过放大后的模拟信号仍然是连续变化的电压值,为了便于数字电路进行处理和显示,需要将模拟信号转换为数字信号,这一过程称为模数转换(A/D转换)。A/D转换器按照规定的采样频率对模拟信号进行采样,并将每个采样点的模拟电压值转换为对应的数字量。
转换后的数字信号被输送到电子秤控制器的微处理器中。微处理器根据预先编制的程序和存储的校准数据,对数字信号进行分析和处理,计算出物体的重量值。然后,微处理器将重量值通过显示屏显示出来,或者将信号传输给其他外部设备进行进一步的处理或控制。

电子秤控制器" width="640" height="360" />