[实用新型]一种基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤

权利要求书

1.一种基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，包括机械结构和电路部分；电路部分包括线性电源和基准电压模块；机械结构包括支架、悬臂梁和秤盘，悬臂梁一端固定在支架上，秤盘悬挂于悬臂梁另一端；其特征在于，电路部分还包括电阻应变传感器、信号放大模块、低通滤波器、A/D转换器、FPGA及键盘控制模块和LCD显示模块；电阻应变传感器与信号放大模块、低通滤波器、A/D转换器、FPGA依次相连，键盘控制模块、LCD显示模块与FPGA相连；基准电压模块为电阻应变传感器供电，线性电源为电子秤系统供电；电阻应变传感器贴于悬臂梁靠近支架的一端，其余电路部分均设置于支架内。

2.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，电阻应变传感器选用四片金属应变片，接成全桥形式贴于悬臂梁靠近支架的一端。

3.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，信号放大模块包括第一级精密仪表放大器、第二级精密运算放大器；第一级精密仪表放大器选用INA128，第二级精密运算放大器选用OPA277；电阻应变传感器的输出分别连接INA128的正、负输入端，INA128控制增益的1、8号引脚间连接R_G=120Ω的电阻；INA128的输出通过一个R₁=100Ω的电阻连接OPA277的负输入端，OPA277采用反相放大的接法，OPA277的2、6号引脚间连接一个R₂=1.5K的电阻。

4.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，低通滤波器采用3dB点在10Hz的二阶有源低通滤波器。

5.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，A/D转换器选用ADS1118，在ADS1118与FPGA之间加入一级光耦隔离芯片ISO7241，ISO7241连接到ADS1118的模拟输入口AIN1。

6.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，基准电压模块选用REF5025，在REF5025与电阻应变传感器之间加入一级精密放大器OPA277做电压跟随。

7.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，线性电源选用UA7805或UA7905。

8.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，支架采用 T字型优质碳钢，高度不大于40cm。

9.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，悬臂梁采用45号钢铁，并采取退火处理。

10.如权利要求1所述的基于FPGA以电阻应变片为称重传感器的简易电子秤，其特征在于，托盘采用正方形的实验室用万能板，正方形托盘的四个角通过四根铁丝固定于悬臂梁上。