龙顺宇，傅啟才，杨伟，郝昕

（海南热带海洋学院海洋信息工程学院，海南三亚，572022）

0 引言

称重应用场景的多样化需求促使市面上出现了诸如电子天平、电子桌称、电子台秤、电子吊秤、电子地磅（或称“汽车衡”）等多种电子衡器[1-2]。不同场景对电子衡器有着不同的要求，比如对高价值商品而言，要求电子衡器计量精度高，对于低价值商品而言，主要考虑计量效率和响应时间[3-4]。研究电子衡器的组成和产品设计具有现实意义。本文基于厨房秤、超市称、餐厅称等应用场景提出了一种高精度电子秤设计方案，电子秤系统由微控制器单元、传感器前端、人机交互单元、供电单元及通信接口等部分组成，设计实物具有低功耗、高性价比等优势。

1 压力传感方案及应变电桥原理

压力传感器是电子秤系统的感受前端，其选型直接影响了电子秤的量程范围、功能适用、产品形态及测量精度[5-6]。市面上常见的压力传感器有电容式、压电式和电阻应变电桥式等。不同类型的传感器在电气指标、适用场景、工作原理、量程范围上差异较大[7-8]，以下是常用压力传感器的原理及特点对比：

电容式压力传感器内部有两个极板，主要用以存储电荷类似于一个电容器，在极板上放置不同的被测重量会改变极板间距，从而导致电荷量变化，相当于利用可变电容器极板间的电荷量去间接量化重量。该类型传感器常见于电子血压计场景，该类型传感器的优点是无需模数转换器即可达到较高的分辨率，例如SENSOR101传感器，在室温环境下的测量范围在0～40kPa/0～300mmHg，连线简单、性价比较高。……