| 1 引言 按作用原理电阻测量技术可以看成由应变片、应变仪及记录器三部分组成。它的作用原理大致如下：将应变片固定在被测的构件上，构件变形时，应变片的电阻值发生相应的变化，通过应变仪中的电桥将此电阻值变化转化为电压或电流的增量，并经过放大器放大，最后换算成应变数值或输出与应变成正比的模拟电信号（电压或电流）输入记录器进行记录。也可以输入计算机按预定的要求进行处理得到所需要的应力和应变数值。 本设计中，电阻式测重系统选用MCS－51系列8031单片机作为核心部件，并配以AD574、ZCM161、EPROM27128、E2PROM28C64等芯片构成样本数据采集、显示、存储系统。该电阻式测重系统硬件系统又可实现多功能设置，充分发挥了单片机结构紧凑、功能强的特点。使用液晶显示器，既降低了功耗，又缩小了体积，减轻了重量，很适合室外作业和实验室使用。 2 硬件设计 2.1 总体结构 该电阻式测重系统主要由MCS－51系列8031单片机、EPROM27128、E2PROM28C64、模数转换器AD574、运算放大器OP－07、液晶显示器ZCM161,报读电路等元件构成，其结构图如图1所示。 该测重系统主要用于对应变片测量应变的数据采集和处理，同时具有显示、存储,报读等多种功能。该系统对应变数据采集处理过程如下： 开通电源使整个系统上电，按下数据采集功能键，系统核心单片机启动相应的程序开始进行数据采集。作为传感器的应变片产生微弱的模拟量，经过由OP－07组成的放大器，模拟量被放大后进入AD574，模拟量被转变成数字量后从AD574传送至8031进行处理，8031采集完数据后启动存储和显示程序，将数据传送至处片外数据存储器存储，并在显示器上显示出来,且通过报读系统报读. 2.2 应变测量电路及信号放大电路 电桥将桥臂上的应变片的电阻变化转换为电压变化信号，此设计中采用全桥测量法，用交流电作为电源。交流电桥平衡除满足一定电抗幅值关系外，还应满足一定的相位角关系，因此，应变仪为了在测量之前使电桥处于平衡状态，在此电路中设计了电阻平衡装置和电容平衡装置...... |
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