CN208751756U - 一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统 - Google Patents
一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统，其中包括电阻应变片传感器模块、电压采集模块、STM32微处理器、基于Labview的处理系统，所述压力传感器模块的信号输出端与电压采集模块的信号输入端相连接，所述电压采集模块与STM32微处理器双向通信连接，所述STM32微处理器通过串口与主控计算机通信相连接。本实用新型具有低功耗、速度快、价格低廉、机动性强、数据可靠、容易操作、界面友好、自动化程度高等诸多优点。
Description
技术领域
本实用新型是涉及一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统，属于过程检测领域。
背景技术
压力作为最普通的物理量，其在社会生活及工业生产领域都起着重要的作用，因此压力测量技术也被广泛使用，同时随着技术的发展，压力测量对精度、灵敏度、便携度等要素的要求越来越高，因此实现压力测量设备的高精度、高灵敏度、低成本、小尺寸等是现在压力测量设备发展的方向。
但是目前广泛使用的电阻应变片式的压力测量设备，其电阻值及灵敏度会受到温度因素的影响，测量结果误差过大。并且随着检测技术的发展，如何更好的保存和处理数据也是技术发展所要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和需求，本实用新型的目的是提供一种稳定、高精度、高灵敏度、低成本、小尺寸的电阻应变片压力测量系统，使用不平衡电压调整电路，调整因温度变化而造成的测量误差。同时，使用基于Labview的压力测量系统，实现数据的实时存储及处理。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统，其中包括电阻应变片传感器模块、电压采集模块、STM32微处理器、基于Labview的处理系统，所述压力传感器模块的信号输出端与电压采集模块的信号输入端相连接，所述电压采集模块与STM32微处理器双向通信连接，所述STM32微处理器通过串口与主控计算机通信相连接。
所述电阻应变片传感器模块由单臂电桥组成，其中电桥的一个对角接入工作电压Vcc，另一对电桥输出电压信号，电阻应变片提供测量电阻值。
所述电阻应变片是将被测物体的重量变化转换成电阻值的变化，其电阻变化范围为0.0005~0.1欧姆。所以电阻应变片传感器灵敏度高，可以测量出很小的电阻变化。
所述电压采集模块由TLC27L4放大器和不平衡电压调整电路组成，实现对电阻应变片传感器输入电压信号的放大功能和调整因温度变化而产生的不平稳电压信号。
所述TLC27L4放大器具有能够消除任何共模信号而放大差模信号的特性。仪用放大器由两个独立的部分组成，即输入级和输出级。其内部由三个运放和电阻组成。其输入级接受从电阻应变片传感器传来的电压信号，输出级与STM32微处理器的输入端相连接，传输输出电压。
所述不平衡电压调整电路，能够通过调整电位器RV1而实现对不平稳电压信号的调整功能。
所述STM32微处理器，接受从仪用放大器传来的电压信号，通过串口与主控计算机相连传输电压信号。本实用新型通过锂电池为STM32微处理器提供工作电压。
所述基于Labview的处理系统，可以实现对压力测量数据的实时存储和处理功能，并且具有界面友好、数据可靠、容易操作等优点。
本实用新型提供的基于Labview的电阻应变片压力测量系统，可实时对压力信号进行检测，具有测量精度高、灵敏度高、成本低、尺寸小的优点，同时具有低功耗、速度快、价格低廉、机动性强、数据可靠、容易操作、界面友好、自动化程度高等诸多优点。具有很强的实用价值。
附图说明
附图1是本实用新型提供的一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统的结构示意图。
附图2是本实用新型提供的电阻应变片压力测量电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一步详细描述。
如图1所示：本实用新型公开一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统，其中包括电阻应变片传感器模块1、电压采集模块2、STM32微处理器3、基于Labview的处理系统4，所述压力传感器模块的信号输出端与电压采集模块的信号输入端相连接，所述电压采集模块与STM32微处理器双向通信连接，所述STM32微处理器通过串口与主控计算机通信相连接。
所述电阻应变片传感器1将采集的压力信息转变为电压信息，通过电压采集模块2传输给STM32微处理器3，经过STM32微处理器3对电压信号进行数字化转换处理后，通过串口与基于Labview的处理系统4相连接，由Labview处理系统对数据进行存储和处理。
如图2所示：R9、R10和R11为高精度电阻，Rv3为测量压力的电阻应变式传感器。电桥的一个对角接工作电压Vcc，另一个对角为输出电压U，△R为Rv3随压力变化而产生的变化电阻值。则有：
（1）
所述输出电压经过仪用放大器的U1:A和U1:B同不平衡调整电路输出电压传入U1:C。
经上述流程，将电压信号放大传入STM32微处理器，STM32将得到的电压信号进行A/D转换得到输出信号。
所述STM32输出端与LCD显示屏的输入端相连接，实时显示测量结果。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于次，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于Labview的电阻应变片压力测量系统，其特征在于，包括电阻应变片传感器模块、电压采集模块、STM32微处理器、基于Labview的处理系统，所述电阻应变片传感器模块的信号输出端与电压采集模块的信号输入端相连接，所述电压采集模块与STM32微处理器双向通信连接，所述STM32微处理器通过串口与主控计算机通信相连接。
2.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征在于，还包括LCD显示屏，STM32微处理器的信号输出端与LCD显示屏的信号输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征在于，所述STM32微处理器由锂电池供电。
4.根据权利要求1所述的压力测量系统，其特征在于，所述电压采集模块包括不平衡电压调整电路和TLC27L4放大器。
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