电阻应变片电子秤的测量电路方案

电阻应变片电子秤的测量电路方案

测量电路总体结构

电子秤的测量电路包含：应变片电桥、差分放大器、低通滤波器和模数转换器（ADC）。应变片粘贴于弹性体上，受力变形引起电阻变化，电桥将此变化转换为微弱电压信号；差分放大器放大信号并抑制共模干扰；滤波器滤除高频噪声；ADC将模拟信号转为数字量供单片机处理。

惠斯通电桥原理

常用直流全桥或半桥电路。以全桥为例（四个应变片，两个受拉、两个受压）：
桥路输出电压 $U_o=\frac{\Delta R}{R}·U_i$，其中 $\Delta R$ 为应变片电阻变化量，$R$ 为初始电阻，$U_i$ 为供桥电压。
当 $\Delta R\ll R$ 时，输出与应变成线性关系。实际中通过差动桥路可抵消温度影响并提高灵敏度。

关键工程考虑

• 温度补偿：采用相同温度系数的应变片对臂布置，使温度引起的电阻变化在电桥中抵消。
• 放大器选型：常用仪表放大器（如AD620）实现高共模抑制比与可调增益。
• 线性化：若电桥输出非线性严重，可通过软件或硬件（如比例电压反馈）补偿。
• 抗干扰：屏蔽、滤波、差分传输降低噪声。