装载机智能称重仪设计[毕业论文+CAD图纸]

机电设计毕业论文：装载机智能称重仪设计含论文，CAD图纸，开题报告

装载机智能称重仪设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

随着称重技术的不断发展,人们对称重的测量精度和自动化程度提出了越来越高的要求。传统的机械式称重仪，不仅称重过程复杂、不能够保证精度，而且不具有自动去皮、累加和超载报警等功能。设计为智能型称重仪,与装载机设备配合使用，可以防止装载机装车时引起货车超载造成铁路行车事故发生，同时防止亏吨，确保客户的满意。它主要用于当装载机为铁路货车装载散堆料时，能自动显示每斗净重，同时累加重量，并且装满报警，保证货车车皮不超载、不亏吨。

在设计的过程中，在保证仪器精度、稳定性和可靠性的前提下，尽量使仪器具有简单的结构。按此原则，设计采用模块化设计思路，将整个仪器分为压力传感器,电源电路,信号调理及放大电路,A/D转换,显示电路,单片机系统几个部分进行分析和设计

关键词：单片机，传感器，放大电路，A/D转换电路

ABSTRCT

Along with weigh technical development continuously, people put forward higher request for the Gravimetric measure precision and automation degrees. The traditional mechanical Gravimetric apparatus not only is complex process of weighing and can’t guarantee precision, but also don’t have automatic peel off ,accumulate and over loading alarm function, and so on, The design is intelligent Gravimetric apparatus, cooperating with loader equipment can prevent loader from causing railway accident when loading, and also can prevent losing one ton of satisfaction to guarantee the customer at the same time. It is mainly used for automatic displaying net weight of each shovel, accumulating weight at the same time, and also full filling alarming, so it finally guarantee the railway wagon of not overloading and losing one ton.

During the process of designing, on the premise of guaranteeing the precision, stability and dependability, we must make the instrument have simple structure. According to this principle, we adopt the module mentality of designing, dividing the whole instrument into the following several parts to analyze and design. pressure transducer、the circuitry of power、circuitry of signal adjusted and amplified、A/D transforms circuitry、display circuitry、SCMC system and height control system.

Keywords: SCM; Transducers; Magnify Circuitry; A/D Transform Circuitry.

目 录

中文摘要 I
英文摘要 II
第一章 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 设计目的以及功能要求 1
1.3 传感器的重要性及国内外的发展趋势 2
1.4 本文的主要内容和意义 3
第二章 总体方案设计 4
2.2 称重测量原理 4
2.3 总体方案的确定 5
第三章 称重传感器设计 7
3.1 传感器概述 7
3.1.1 传感器定义及其组成 7
3.1.3 对传感器的要求 8
3.2 电阻应变式传感器 9
3.2.1 弹性敏感元件 9
3.2.2 电阻应变片的结构和分类 13
3.2.3 电阻应变式传感器的工作原理 14
3.2.4 电阻应变片的变换电路 16
3.2.5 压力传感器测量电路 20
3.3称重传感器设计 20
3.3.1 概述 20
3.3.2 基本原理及结构计算 21
第四章 电源电路 25
4.1基本稳压电路 25
4.2集成稳压元器件的选择 26
4.3 稳压电路的设计 28
第五章 传感器信号放大电路 30
5.1 前置放大器与传感器的配接特点 30
5.2 差动放大器的基本原理 31
5.2.1 分析推导输出与输入基本关系的依据 31
5.2.2 差动输入放大电路闭环放大倍数的计算 32
5.3 差动输入比例放大器的误差分析 33
5.4 实际放大电路的设计 33
5.4.1 信号放大器的选择 33
5.4.2 集成运算放大器的应用及主要特性参数 35
5.4.3 电路结构 37
第六章 A/D转换电路 39
6.1 A/D转换电路的选择 39
6.1.1 A/D转换电路的主要参数 39
6.1.2 双积分A/D转换电路的工作原理 39
6.2 A/D转换芯片的选择 41
6.2.1 四位半双积分型A/D转换器ICL7135 41
6.2.2 ICL7135的输出时序 43
6.2.3 积分电阻、电容的参数选择 44
6.2.4 内部结构及转换原理 44
第七章 单片机系统 45
7.1 MCS-51系列单片机的结构 45
7.1.1 MCS-51单片机的基本组成 45
7.1.2 MCS-51系列 46
7.1.3 8051单片机的内部结构 46
7.2 8051单片机的引脚及其功能 47
7.3 MCS-51系列单片机接口设计 48
7.3.1 A/D转换器与MCS-51单片机的接口设计 49
7.3.2 由8155构成的显示器接口电路 50
7.3.3 打印机和MCS-51单片机的接口设计 50
第八章 自动控制定高测量系统 52
8.1 工作原理 52
第九章 结论 54
参 考 文 献 56
致 谢 57

第一章 绪论

装载机智能型称重仪是为了防止装载机装车时引起货车超载造成铁路行车事故发生，同时防止亏吨,确保客户满意的一种具有智能功能的称重装置。

1.1 问题的提出

在当今现代化的社会里，各种测量仪表都向着智能化、记录化、多功能数字化的方向发展。随着称重技术的不断发展,人们对称重的测量精度和自动化程度也提出了越来越高的要求。

称重装置不仅是提供重量数据的单体仪表，而且作为工业控制系统和商业管理系统的一个组成部分，推进了工业生产的自动化和管理的现代化，它起到了缩短作业时间、改善操作条件、降低能源和材料的消耗、提高产品质量以及加强企业管理等多方面的作用。称重装置的应用已遍及到国民经济各领域，取得了显著的经济效益。

纵观我国装载机的称重装置发展过程，经历了从最初的指针式到当今的多功能数字显示历时八年的研究过程。由于传统的机械式称重仪存在很多的弊端，在当今飞速发展的经济形式下，已越来越不能满足工程实际中对称重的要求。在这种情况下，智能型的称重装置应运而生。

1.2 设计目的以及功能要求

论文就是要设计一种智能称重仪，以防止装载机装车时引起货车超载造成铁路行车事故发生，同时也为了防止亏吨确保客户的满意。它主要用于当装载机为铁路货车装载散堆料时，能自动显示每斗净重，同时累加重量，并且装满报警，保证货车车皮不超载、不亏吨。它与目前国内使用的指针式称重装置比较，增加了能自动去皮、累加、报警和