崔国强，詹 宁，罗德雨，易 汉，王玉花

（北方工业大学 信息学院，北京 100041）

电子秤的发展过程经历了由静态称量到动态称量、由模拟化到数字化、由低精度到高精度、由功能单一到功能多样化的转变。随着单片机科技应用迅猛的发展，在医疗设备、食品检测、家用电器等方面向着更加精准、更加便捷、更加智能、更加可靠的方向推进[1]。

课题针对Analog Device 公司推出的模数转换器AD7791 应用于电子秤的设计实现。AD7791 是24 位Σ-Δ型ADC，精度高、稳定性强，可以满足设计中对高精度数字电子秤的要求。该设计方案可以应用于科学研究、食品药品等领域需要较高精度的电子秤设计。

1 系统方案

称重传感器的核心是电阻式应变片，采用两个零漂移放大器ADA4528-1 组成了前端差分放大电路，放大的电信号通过低通滤波器、差分滤波器限制进入AD7791 的噪声。STM32 单片机通过SPI 接口控制AD7791，将该模拟电信号进行模数转换，传输数据并运算输出到LED 显示屏上。系统框图如图1 所示。

图1 系统框图Fig.1 System block diagram

图2 前端处理电路仿真电路图Fig.2 Front-end processing circuit simulation circuit diagram

2 硬件设计

2.1 应变片组成的称重传感器

根据设计的要求，决定选择TCS-130 型电阻应变式传感器。TCS-130 的非线性误差（传感器输出的电压信号与被测物之间对应关系程度的参数）在0.02%左右，重复性误差在0.015%左右，温度影响在0.03%左右。此传感器的内部线路采用的是惠斯登电桥，因为惠斯登电桥具有很多优点，比如可以抑制干扰、抑制温度过高或过低，从而降低对测量结果产生的影响，方便测量等。因此，此电阻应变式传感器也具有抑制温度干扰、稳定性高等优点。……