[實(shí)用新型]一種用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520802565.1
• 申請(qǐng)日: 2015-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN204988462U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯朝國(guó);黃斌杰;楊世鋒;司家勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南林業(yè)科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01G19/00
• 分類號(hào): G01G19/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器。

背景技術(shù)

采用比重法來(lái)測(cè)量金屬材料疲勞損傷的過(guò)程中，需要測(cè)量金屬材料試樣的質(zhì)量，現(xiàn)有的稱重裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，且測(cè)量精度達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的要求，因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的稱重裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器，該用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器易于實(shí)施，測(cè)量精度高。

實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下：

一種用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器，包括稱重傳感器、放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理電路、存儲(chǔ)器、顯示器和多個(gè)按鍵K；

稱重傳感器、放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理電路和顯示器依次相連；按鍵和存儲(chǔ)器均與數(shù)字處理電路相連；

所述的放大模塊由一個(gè)儀用放大器AD620和一個(gè)運(yùn)算放大器OP07級(jí)聯(lián)而成；儀用放大器AD620和運(yùn)算放大器OP07均連接為反向放大器模式；

所述的按鍵K的第一端通過(guò)上拉電阻R0接直流電源正極Vcc，按鍵K的第二端接地；按鍵K的第一端接數(shù)字處理電路的信號(hào)輸入端。

所述的A/D轉(zhuǎn)換器采用16位AD轉(zhuǎn)換器芯片AD976A。

所述的顯示器為液晶顯示屏。

稱重傳感器的輸出信號(hào)接儀用放大器AD620的反向輸入端，儀用放大器AD620的1腳和8腳之間跨接有增益調(diào)節(jié)電阻RG，儀用放大器AD620的輸出端通過(guò)電阻R21接運(yùn)算放大器OP07的反向輸入端，運(yùn)算放大器OP07的反向輸入端和輸出端之間跨接有電阻R23；運(yùn)算放大器OP07的輸出端為放大模塊的輸出端，放大模塊的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端。

數(shù)字處理電路為現(xiàn)有成熟的技術(shù)，可以采用數(shù)字器件搭建，也可以采用集成的處理芯片，如單片機(jī)和DSP等，采用單片機(jī)或DSP等集成器件時(shí)，不涉及到程序和方法。

有益效果：

本實(shí)用新型的用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器采用儀用放大器AD620作為前級(jí)放大器，電路簡(jiǎn)潔，采用OP07作為后級(jí)放大器，將微弱的信號(hào)進(jìn)行放大，并采用16位的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，因而測(cè)量精度高，另外，采用的部件為常用的成熟的部件，易于實(shí)施，成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器的總體電路框圖；

圖2是按鍵電路原理圖；

圖3為放大模塊的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1-3所示，一種用于金屬材料疲勞損傷測(cè)試的稱重儀器，包括稱重傳感器、放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理電路、存儲(chǔ)器、顯示器和多個(gè)按鍵K；

稱重傳感器、放大模塊、A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理電路和顯示器依次相連；按鍵和存儲(chǔ)器均與數(shù)字處理電路相連；

所述的放大模塊由一個(gè)儀用放大器AD620和一個(gè)運(yùn)算放大器OP07級(jí)聯(lián)而成；儀用放大器AD620和運(yùn)算放大器OP07均連接為反向放大器模式；

所述的按鍵K的第一端通過(guò)上拉電阻R0接直流電源正極Vcc，按鍵K的第二端接地；按鍵K的第一端接數(shù)字處理電路的信號(hào)輸入端。

所述的A/D轉(zhuǎn)換器采用16位AD轉(zhuǎn)換器芯片AD976A。

所述的顯示器為液晶顯示屏。

稱重傳感器的輸出信號(hào)接儀用放大器AD620的反向輸入端，儀用放大器AD620的1腳和8腳之間跨接有增益調(diào)節(jié)電阻RG，儀用放大器AD620的輸出端通過(guò)電阻R21接運(yùn)算放大器OP07的反向輸入端，運(yùn)算放大器OP07的反向輸入端和輸出端之間跨接有電阻R23；運(yùn)算放大器OP07的輸出端為放大模塊的輸出端，放大模塊的輸出端接A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端。

圖2中，按鍵K未按下時(shí)，P30處為高電平(Vcc)，按鍵K按下時(shí)，P30處接地，為低電平，由此該電路可以檢測(cè)按鍵K是否按下。

這種按鍵電路為多個(gè)，至少一個(gè)測(cè)量按鍵和一個(gè)去毛重按鍵。

圖3中，2個(gè)運(yùn)算放大器A1和A2均作為反向放大器，采用不同的電阻配置，可以獲得不同的放大倍數(shù)，級(jí)聯(lián)之后，該放大器仍為正向放大電路。

對(duì)于AD620，其放大倍數(shù)的計(jì)算方法為Uo1/Ui＝-(1+49.4k/RG)；

對(duì)于OP01，其放大倍數(shù)為Uo/Uo1＝-R23/R21。

使用這種稱重裝置的測(cè)量過(guò)程為：先稱毛重，然后按下去毛鍵，顯示屏提示放入待測(cè)重物，重物放入后，再按下測(cè)量鍵，則此時(shí)測(cè)得的重量減去毛重即為重物的重量(具體的減法運(yùn)算由數(shù)字處理電路中的減法器執(zhí)行)，重物的重量在顯示器中顯示，以供讀取，即完成一次測(cè)量。