数字浴室秤电路 - 它是如何工作的?

电器工程 测量 惠斯通桥 称重传感器
2022-01-05 09:20:13

我想了解数字浴室秤的工作原理。我能够收集到有四个三线称重传感器连接到惠斯通电桥,如下所示。称重传感器有三根线,它们似乎连接起来,好像有两个电阻器(R1A、R1B 第一个电池;R2A、R2B 第二个电池等)。四个称重传感器的电阻大致相同,约为 1kΩ,并在压力下略有变化。(电阻 RA 和 RB 都会发生变化。)PCB 带有符号 E+/-、S+/-,它们很可能代表“激励”(输入电压)和“感应”(输出电压)。

有人可以解释这件事是如何工作的吗?我知道惠斯通电桥充当分压器,并且在 S+ 和 S- 之间测量电压差。但是,我看不出它如何与以这种方式连接的四个称重传感器一起工作:如果我将自己完美地定位在秤上,以便所有称重传感器的压力相同,则电压差不会改变。如果压力不同,那么电压差将是随机的。有任何想法吗??我怀疑称重传感器可能比我想象的更复杂。或者它可能是别的东西?

编辑:添加了 PCB 的照片。

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

数字秤PCB

4个回答

好的,问题解决了。桥是这样连接的。称重传感器中只有一个电阻是可变的,另一个是固定的。

为什么上面的混乱?我正在测量来自不同规模的称重传感器的电阻。这些细胞看起来非常相似,因此我认为它们是相同的。但他们不是!尤里卡!

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

我发现“A”电阻器不是固定的,而是显示出镜像的电阻变化,因为它们受到压缩而不是伸长。这是因为金属臂不是简单的弧形弯曲,而是上臂部分的特殊铆钉固定,导致复杂的“S”形弯曲。因此两个传感器可以胶合在同一侧金属支撑。因此,红线连接位于该曲线的凹面(黑线传感器)和凸面(白线传感器)部分之间的中点。结论:四个 3 线换能器形成一个 8 电阻惠斯通电桥确实有 8 个活动元素

PCB有两个惠斯通电桥(WSB),输出是2个红色引线(差分信号);我目前正在破解一个浴秤。每个角单元在悬臂梁的一侧包含 2 个 SG,bk、red 和 wh 通向 PCB。

为了进行温度补偿,将两个应变仪固定在梁的一侧。这是维基的引述:

“这个{温度}通常通过在输入支路中引入一个固定电阻来补偿,从而有效提供的电压将随温度增加,从而补偿灵敏度随温度的降低。” 固定电阻是进行温度补偿的应变计。请注意,市售的温度补偿仪表单元实际上是一个仪表和一个固定电阻器。

载荷如何施加到四个角并不重要。在一个角落有一个“C 型夹”,我观察到重量读数。

我的两个惠斯通电桥电路原理图如图 51所示。LMV861 仪表放大器规格的称重传感器应用。联播是:black-gnd;白色-5V;红色-V- 和 V+ 连接到 LMV861 A1 和 A2(+ 输入)。产生 A4 的 0-4V 输出到 A/D。然后添加输出。

零件已订购,稍后将提供更多数据。

当所有称重传感器具有相同压力时的桥接条件

该图显示了带有 4 个称重传感器的惠斯通电桥。这是使用链接中共享的电路实验室进行模拟的:浴室秤中的 3 线称重传感器和惠斯通电桥 通过模拟所有称重传感器上的压力,电桥实际上处于不平衡状态