一种应变式电子测力计制造技术

本发明专利技术公开了一种应变式电子测力计，其包括：单片机、LCD显示器、报警电路、电源控制电路、等强度梁应变、电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路。LCD显示器、报警电路、电源控制电路和单片机相连，等强度梁应变经电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路连接单片机。系统测量时，被测力通过等强度梁转化为梁的应变，采用电阻应变式传感器测量应力的大小，经电桥转换、放大处理、模数转换后送单片机，并显示于LCD显示器上，当力大小超过设定值时，可采用蜂鸣器报警。该测力计具有结构简单便于携带、操作方便、显示直观及精度高等优点。

A strain type electronic dynamometer

The invention discloses a strain type electronic dynamometer, which comprises a singlechip, LCD display, alarm circuit, power control circuit, etc. the strength of beam strain and resistance strain sensor, bridge circuit, signal processing and amplification circuit, A/D conversion circuit. LCD display, alarm circuit, power control circuit and SCM connected, equal strength beam strain through resistance strain sensor, bridge circuit, signal processing and amplification circuit, A/D conversion circuit to connect the microcontroller. The measurement system, measured by force strength beam into the beam strain, using resistance strain sensor to measure the magnitude of the stress, the bridge conversion, amplification processing and analog-to-digital conversion chip evacuation, and displayed on the LCD display, when the force exceeds the set value, the buzzer alarm. The dynamometer has the advantages of simple structure, convenient carrying, convenient operation, intuitive display and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种应变式电子测力计
本专利技术涉及传感器原理及应用和单片机控制技术等
，特别涉及一种应变式电子测力计。
技术介绍
测力仪，又叫测力计，分为数字式测力仪和机械式测力仪(指针式)两种。测力仪广泛应用于电气、包装、汽车加工和医疗等行业。传统的测力仪是根据材料的力学性质设计的，如弹簧测力计。电阻应变式传感器是以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。其由弹性敏元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而测量拉力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，专利技术一种应变式电子测力计。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种应变式电子测力计，其包括：单片机、LCD显示器、报警电路、电源控制电路、等强度梁应变、电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路；LCD显示器、报警电路、电源控制电路和单片机相连，等强度梁应变经电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路连接单片机。优选的，系统测量时，被测力通过等强度梁转化为梁的应变，采用电阻应变式传感器测量应力的大小，经电桥转换、放大处理、模数转换后送单片机，并显示于LCD显示器上，当力大小超过设定值时，可采用蜂鸣器报警。优选的，所述单片机选择可在线编程的Atmel单片机AT89S52。上述技术方案有如下有益效果：该测力计具有结构简单便于携带、操作方便、显示直观及精度高等优点。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可以依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本专利技术的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。附图说明图1为本专利技术实施例结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细介绍。如图1所示，一种应变式电子测力计，其包括：1单片机、2LCD显示器、3报警电路、4电源控制电路、5等强度梁应变、6电阻应变式传感器、7电桥电路、8信号处理与放大电路、9A/D转换电路。LCD显示器、报警电路、电源控制电路和单片机相连，等强度梁应变经电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路连接单片机。系统测量时，被测力通过等强度梁转化为梁的应变，采用电阻应变式传感器测量应力的大小，经电桥转换、放大处理、模数转换后送单片机，并显示于LCD显示器上，当力大小超过设定值时，可采用蜂鸣器报警。该测力计具有结构简单便于携带、操作方便、显示直观及精度高等优点。测力计要求有较高的灵敏度，因此等强度梁选择弹簧钢作为材料。弹簧钢具有优良的冶金质量、良好的表面质量、精确的外形和尺寸。最重要的是，弹簧钢有良好的弹性，可以在动载荷环境条件下工作；具有高的屈服强度；在承受重载荷时不引起塑性变形；有高的疲劳强度，在载荷反复作用下具有长的使用寿命。在各种弹性钢中，50CrVA钢碳含量较小，塑性、韧性较其他弹簧钢好。少量钒可以提高弹性、强度、屈强比和弹减抗力，细化晶粒，减小脱碳倾向。设计中等强度梁材料即选为50CrVA钢，其室温下的弹性模量为206GPa，抗拉强度大于1274MPa，屈服强度大于1127MPa，伸长率大于10%，断面收缩率大于40%。电阻应变式传感器的优点是精度高，测量范围广，寿命长，结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。设计中采用BH350－3AA型康铜金属箔电阻应变片，其典型电阻值为350Ω；灵敏系数为2.00～2.20；应变极限为2.0%，可满足设计需要。直流全桥测量电路的灵敏度较高，且具有温度误差自补偿的功能，所以设计中采用直流全桥电路来进行测量。电桥输出电压为毫伏级，需在A/D转换前加入一个前置差动放大电路以实现电压的放大。由于单运放在应用中要求外围电路匹配精度高、增益调整不便、差动输入阻抗低，故采用三运放结构。报警电路主要由光电耦合器、继电器和红绿LED灯组成。当所测力超过设定值时，与报警电路相连的P3.0口发出低电平，通过光电耦合器驱动继电器开关，使红灯亮，反之，当小于设定值时，绿灯亮。也可接蜂鸣器进行报警，该报警阈值可针对不同的检测产品，自行设定。以上对本专利技术实施例所提供的一种应变式电子测力计进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对专利技术的限制，凡依本专利技术设计思想所做的任何改变都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应变式电子测力计，其包括：单片机、LCD显示器、报警电路、电源控制电路、等强度梁应变、电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路；LCD显示器、报警电路、电源控制电路和单片机相连，等强度梁应变经电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路连接单片机。

【技术特征摘要】
1.一种应变式电子测力计，其包括：单片机、LCD显示器、报警电路、电源控制电路、等强度梁应变、电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路；LCD显示器、报警电路、电源控制电路和单片机相连，等强度梁应变经电阻应变式传感器、电桥电路、信号处理与放大电路、A/D转换电路连接单片机。2.根据权利要求1所述的一种应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄克亚，
申请(专利权)人：陈畅，
类型：发明
国别省市：江苏,32