厨房电子秤与电子应变式称重传感器

目录：

一、厨房电子称主要组成

1、概述

2、LCD与主控板的连接

3、背光板

4、称重传感器

5、称重

二、厨房电子称功能

三、电子应变式称重传感器

1、认识称重传感器

2、变换电路

一、厨房电子称主要组成

1、概述

厨房电子称是用于烹饪时精确计量使用食物原料的重量的一种工具。它主要由外壳、主控板、压力传感器及LCD显示屏等组成。

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图1.1.1主控板

如图1.1.1所示，主控板的1部分连接LCD显示屏，其PIN脚压接在LCD上；

2部分掩膜芯片，内部含有ADC，用于接收4部分的称重信号；

3部分连接电池，长时间不用时，最好拿掉电池，以免电池漏液腐蚀电池连接片；

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5部分提供LCD的背光，我们知道LCD(液晶显示原理(C代码))本身透明且不会发光，所以需要背光板来辅助；

6部分为按键，分别为开关、单位与去皮。

2、LCD与主控板的连接

主控板压接在LCD的PIN脚上，如下图。显示不正常可以拆下主控板固定螺丝，用橡皮擦擦拭主控板上的PIN脚试试。

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图1.2.1背光板与主控板

图1.2.2LCD的PIN脚

3、背光板

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4、称重传感器

全称：电子应变式称重传感器。

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5、称重

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二、厨房电子称功能

1）开机方式：上电自动开机或按键开机

2）单位和显示分度：支持三个单位g、lb、oz，对应的分度值为0.1g、0.01Ib、0.01oz，按单位键改变单位。

3）称重范围：0.3g~g

正常工作时，传感器部分供电电压2.5V,工作电流小于10mA,待机电流小于3uA。

4）低电显示：低于2.4~3.0V显“Lo”，4秒后自动待机。

5）过载显示：大于最大称重值显“0-ld”

6）自动待机时间：开机归零后:60+1S;称重稳定后:60+1S。

7）归零：开机全显稳定后归零;

8）称重状态：重量小于0.3g且稳定后自动归零;

9）工作电压：2.4V~3.6V供电

10）背光：LED背光，开机背光亮，无操作10S背光灭。三、电子应变式称重传感器

1、认识称重传感器

将电阻应变式传感器连接到特殊的弹性梁上。受重物作用力后，弹性体变形，其电阻应变片也变形。测得的重量转化为因变量，电阻值发生变化。打破电桥平衡，输出电压值，完成桥式测量转换。因其线性关系好、精度好、易加工、抗侧向和侧向偏心荷载能力强，四角误差小。这些应用广泛用于力的测量。厨房电子秤要求体积小，称量范围不大（几公斤，分辨率0.1克），精度和角度一致性高，传感器与显示器一体化等特点，一般选用：双孔悬臂平行梁应变式称重传感器。

安装示意：

传感器结构示意：

将应变片贴到力敏型弹性元件上，当弹性元件受力产生变形时，应变片产生相应的应变，转化成电阻阻值的变化。应变电阻被拉伸时，电阻阻值增大；应变电阻被压缩时，电阻阻值减小。四个应变电阻片组成电阻矩阵，引出线有4条。红黑绿（或蓝）白，红黑是对角，一般用于馈电；绿（蓝）白是对角，一般是输出，送单片机采样。

2、变换电路

应变片选用由栅状金属泊粘贴在绝缘基片上构成的金属泊式应变片，电阻应变片感受的机械应变量一般为10^(-6)~10^(-2)mm，随之而产生的电阻变化率也大约在10^(-6)~10^(-2)数量级之间，这样小的电阻变化用一般的电阻测量仪表很难测出，必须采用一定形式的测量电路将微小的电阻变化率转变成电压的变化，才能用二次仪表显示出来。为了能够满足这一要求，变换电路使用了流行的惠斯通电桥(详情移步：开尔文四线法与电桥(uΩ电阻测试))，惠斯通电桥用于在传感器中测量电阻的微小变化的应用。这用于将电阻的变化转换为换能器的电压变化。简单分析一下，等效为右图进行分析。

惠斯通桥的基本特点就当是4个臂上的电阻阴值一样时，从一个对角加上电压时，另一个对角输出零电压。如图，在A、C点加一个恒定电压，在B、D间办出的电压Ubd为0V。化繁为简计算如下：

在外力使传感器发生变形时，则4个应变电阻的阻值也会发生变化。

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