本發(fā)明涉及傳感器原理及應用和單片機控制技術等技術領域，特別涉及一種應變式電子測力計。
背景技術：
測力儀，又叫測力計，分為數(shù)字式測力儀和機械式測力儀(指針式)兩種。測力儀廣泛應用于電氣、包裝、汽車加工和醫(yī)療等行業(yè)。傳統(tǒng)的測力儀是根據(jù)材料的力學性質設計的，如彈簧測力計。電阻應變式傳感器是以電阻應變計為轉換元件的電阻式傳感器。其由彈性敏元件、電阻應變計、補償電阻和外殼組成，可根據(jù)具體測量要求設計成多種結構形式。彈性敏感元件受到所測量的力產(chǎn)生變形，并使附著其上的電阻應變計一起變形。電阻應變計再將變形轉換為電阻值的變化，從而測量拉力、壓力、扭矩、位移、加速度和溫度等多種物理量。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足，發(fā)明一種應變式電子測力計。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：
一種應變式電子測力計，其包括：單片機、lcd顯示器、報警電路、電源控制電路、等強度梁應變、電阻應變式傳感器、電橋電路、信號處理與放大電路、a/d轉換電路；lcd顯示器、報警電路、電源控制電路和單片機相連，等強度梁應變經(jīng)電阻應變式傳感器、電橋電路、信號處理與放大電路、a/d轉換電路連接單片機。
優(yōu)選的，系統(tǒng)測量時，被測力通過等強度梁轉化為梁的應變，采用電阻應變式傳感器測量應力的大小，經(jīng)電橋轉換、放大處理、模數(shù)轉換后送單片機，并顯示于lcd顯示器上，當力大小超過設定值時，可采用蜂鳴器報警。
優(yōu)選的，所述單片機選擇可在線編程的atmel單片機at89s52。
上述技術方案有如下有益效果：該測力計具有結構簡單便于攜帶、操作方便、顯示直觀及精度高等優(yōu)點。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可以依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本發(fā)明的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細介紹。
如圖1所示，一種應變式電子測力計，其包括：1單片機、2lcd顯示器、3報警電路、4電源控制電路、5等強度梁應變、6電阻應變式傳感器、7電橋電路、8信號處理與放大電路、9a/d轉換電路。lcd顯示器、報警電路、電源控制電路和單片機相連，等強度梁應變經(jīng)電阻應變式傳感器、電橋電路、信號處理與放大電路、a/d轉換電路連接單片機。系統(tǒng)測量時，被測力通過等強度梁轉化為梁的應變，采用電阻應變式傳感器測量應力的大小，經(jīng)電橋轉換、放大處理、模數(shù)轉換后送單片機，并顯示于lcd顯示器上，當力大小超過設定值時，可采用蜂鳴器報警。該測力計具有結構簡單便于攜帶、操作方便、顯示直觀及精度高等優(yōu)點。
測力計要求有較高的靈敏度，因此等強度梁選擇彈簧鋼作為材料。彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質量、良好的表面質量、精確的外形和尺寸。最重要的是，彈簧鋼有良好的彈性，可以在動載荷環(huán)境條件下工作；具有高的屈服強度；在承受重載荷時不引起塑性變形；有高的疲勞強度，在載荷反復作用下具有長的使用壽命。在各種彈性鋼中，50crva鋼碳含量較小，塑性、韌性較其他彈簧鋼好。少量釩可以提高彈性、強度、屈強比和彈減抗力，細化晶粒，減小脫碳傾向。設計中等強度梁材料即選為50crva鋼，其室溫下的彈性模量為206gpa，抗拉強度大于1274mpa，屈服強度大于1127mpa，伸長率大于10%，斷面收縮率大于40%。
電阻應變式傳感器的優(yōu)點是精度高，測量范圍廣，壽命長，結構簡單，頻響特性好，能在惡劣條件下工作，易于實現(xiàn)小型化、整體化和品種多樣化等。設計中采用bh350－3aa型康銅金屬箔電阻應變片，其典型電阻值為350ω；靈敏系數(shù)為2.00～2.20；應變極限為2.0%，可滿足設計需要。直流全橋測量電路的靈敏度較高，且具有溫度誤差自補償?shù)墓δ埽栽O計中采用直流全橋電路來進行測量。
電橋輸出電壓為毫伏級，需在a/d轉換前加入一個前置差動放大電路以實現(xiàn)電壓的放大。由于單運放在應用中要求外圍電路匹配精度高、增益調整不便、差動輸入阻抗低，故采用三運放結構。
報警電路主要由光電耦合器、繼電器和紅綠led燈組成。當所測力超過設定值時，與報警電路相連的p3.0口發(fā)出低電平，通過光電耦合器驅動繼電器開關，使紅燈亮，反之，當小于設定值時，綠燈亮。也可接蜂鳴器進行報警，該報警閾值可針對不同的檢測產(chǎn)品，自行設定。
以上對本發(fā)明實施例所提供的一種應變式電子測力計進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對發(fā)明的限制，凡依本發(fā)明設計思想所做的任何改變都在本發(fā)明的保護范圍之內。