铁质悬臂梁传感器的全桥应变设计与实现

简介：
本研究探讨了铁质悬臂梁传感器中全桥应变计的设计原理和应用实践，详细分析其结构优化、敏感度提升及信号处理方法，为精确测量提供了新的技术路径。 当悬臂梁表面应力发生变化时，上下表面的应力差会导致梁弯曲。通过在铁质悬臂梁上粘贴电阻应变片构成惠斯通电桥，可以将构件表面的形变转化为电桥输出的电压差值。自制的铁制悬臂梁传感器利用模数转换芯片HX711放大并数字化该差分信号，并使用Matlab软件对称重砝码数值与HX711读数进行分段式曲线拟合。单片机STC12C5A60S2根据拟合关系反算被测物体重量，实时显示结果。 实验验证表明，这种铁制悬臂梁传感器制作的电子秤具有成本低、灵敏度高的特点，并能够实现基本称重功能，其量程为0至500克。此外，该系统还具备超载报警、金额累计以及去皮等功能。实际测量结果显示，在0到50克范围内误差不超过0.5克，在50到500克范围内的误差则不超过1克。 温度漂移问题可以通过校正拟合系数来解决，从而减少系统的硬件投入需求。