一、方案說(shuō)明

本方案采用的是應(yīng)變式壓力傳感器，電子應(yīng)變式稱重傳感器是將電阻應(yīng)變式貼在專門的彈性體梁上，重量加壓后彈性體發(fā)生變形，其電阻應(yīng)變計(jì)也隨著變形，被測(cè)重量的大小轉(zhuǎn)換成應(yīng)變量的變化，電阻值發(fā)生變化，是四壁組成的橋式測(cè)量電路打破了平衡，輸出電壓求得電壓值。具有良好的線性關(guān)系，很強(qiáng)的抗側(cè)向偏載及橫向偏載能力，四角誤差小。

本方案采用典型四線電阻式電橋測(cè)量電路使用比例基準(zhǔn)配置和恒定電壓來(lái)激勵(lì)傳感器。如圖顯示了使用 5V 電源（實(shí)際電路中采用了 2.048V）、ADC 和比例基準(zhǔn)的電橋測(cè)量原理圖。ADC 使用激勵(lì)電壓作為模擬源和差分基準(zhǔn)電壓，以幫助消除由激勵(lì)源的噪聲和漂移導(dǎo)致的誤差。

使用比例基準(zhǔn)和單極低電壓 (≤ 5V) 激勵(lì)源的四線電阻式電橋測(cè)量

二、硬件結(jié)構(gòu)

MCT3646 芯片的廚房電子秤方案由以下部分組成

1、 應(yīng)變片壓力傳感器 1 個(gè)

2、 ADC 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 MCT3646

3、 電池管理,供電電路

4、 0.96'OLED-SPI(7Pin)_JX_XXMCU 芯片

5、 MCU 主控電路

三、電路說(shuō)明

1. 通過(guò) P4,P5 接入應(yīng)變片壓力傳感器，傳感器信號(hào)電壓通過(guò)低通濾波后接入 MCT3646 的差分模擬輸入通道。

2. 差分信號(hào)經(jīng)過(guò) MCT3646 模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片放大轉(zhuǎn)換后通過(guò) SPI 接口輸出到 MCU 芯片，由 MCU 完成數(shù)據(jù)的采集和處理，并將結(jié)果送到 OLED 液晶顯示屏顯示。

3. 供電電路包括電池管理，基準(zhǔn)電壓電路，電池電壓采樣，3.3V 電路等幾個(gè)部分組成。

四、軟件設(shè)計(jì)

1. 在程序中設(shè)計(jì)時(shí)：稱重前首先清 0，即 MCT3646 的前后兩次采樣值相同，保證加載前質(zhì)量為 0。在實(shí)際操作中加載前必須保證這一點(diǎn)滿足條件。如果在實(shí)際加載中有時(shí)無(wú)法回 0，可按復(fù)位鍵重新開(kāi)始。

2. 標(biāo)定砝碼逐步增重，可直接分別放在兩個(gè)稱重傳感器上，或在傳感器上加薄片，砝碼再加在薄片上.讀取 AD 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，并分析，對(duì)照獲得的重量進(jìn)行調(diào)整，使誤差盡可能小。

3. 測(cè)量過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)重量區(qū)間誤差偏大，可自行設(shè)置重量區(qū)間分別進(jìn)行標(biāo)定調(diào)整。

例：10g 以內(nèi)，10g-50g 等等，區(qū)間可以任意設(shè)定，可大可小，看各自的測(cè)量情況定

4. 在測(cè)量中記錄數(shù)據(jù)：（以下為舉例說(shuō)明 每個(gè)傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)都可能有不同）

獲得調(diào)整測(cè)量值的方法

(1) 數(shù)據(jù)過(guò)濾：每次測(cè)量采集一組數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)組進(jìn)行排序，去除掉最大和最小值后求取平均值。

(2) 因?yàn)槊總€(gè)傳感器特性曲線不一樣，因此每個(gè)傳感器需要矯正，調(diào)整 GapValue 的值，以獲得相對(duì)比較正確的測(cè)量值，還可以加減小數(shù)再次調(diào)整 。

Weight=(float)ADCon_CurrentVal/ GapValue;

(3) 使用 EXCEL 的數(shù)據(jù)分析中的線性回歸方法獲得線性函數(shù)，再使用該函數(shù)對(duì)測(cè)量值進(jìn)行調(diào)整。

(4) 還可以先根據(jù)標(biāo)定重量和 AD 采樣值先進(jìn)行線性回歸獲得回歸函數(shù)后，對(duì) AD 采樣值進(jìn)行調(diào)整，再代入（1）中進(jìn)行計(jì)算測(cè)量值。

程序流程：

1. MCT3646 初始化（自校準(zhǔn)，采樣通道選擇，PGA 倍數(shù)，采樣速率 SPS）

2. 初始化液晶屏

3. 稱重前清零

4. 采集數(shù)據(jù)處理（循環(huán)體）